Sistemas Ciberfísicos
Código: 44732 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso |
|---|---|---|
| 4318303 Investigación e Innovación en Ciencia e Ingeniería Basadas en Computadores | OT | 0 |
Contacto
- Nombre:
- David Castells Rufas
- Correo electrónico:
- david.castells@uab.cat
Idiomas de los grupos
Puede consultar esta información al final del documento.
Prerrequisitos
Ninguno
Objetivos y contextualización
El objetivo de la asignatura es capacitar al alumnado para ser capaz de diseñar sistemas computacionales que se integren en procesos que interactúen con el mundo físico.
- Aprender a modelar y analizar el funcionamiento del mundo físico
- Aprender a diseñar sistemas de control
- Proponer sistemas de control y crear entornos de simulación para evaluar sus características
- Crear sistemas de control que interactúen con el mundo físico en tiempo real
Resultados de aprendizaje
- CA08 (Competencia) Diseñar soluciones innovadoras en ámbitos de ciencia e ingeniería aplicando modelos teóricos y usando técnicas y herramientas basados en sistemas ciberfísicos.
- CA09 (Competencia) Analizar los resultados de investigación para obtener nuevos productos o procesos basados en sistemas ciberfísicos, valorando su viabilidad industrial y comercial para su transferencia a la sociedad.
- KA12 (Conocimiento) Describir los fundamentos, funciones y atributos de los sistemas ciber-físicos, los sistemas empotrados y paradigma de Internet de las Cosas (IoT); e identificar las especificaciones y métricas de prestaciones de los diferentes casos.
- KA13 (Conocimiento) Describir el funcionamiento de elementos de percepción, conexión y cognición; sensores, actuadores, computación y protocolos de comunicación; modelado, análisis y herramientas.
- SA14 (Habilidad) Resolver problemas que requieran elementos de la cadena de valor IoT para la implementación de los sistemas ciber-físicos estructurando las tareas en cada nivel (dispositivo, periferia, nube), y seleccionando tecnologías y herramientas adecuadas.
- SA15 (Habilidad) Diseñar en base a criterios de coste-prestaciones (tiempo real y eficiencia energética) la solución óptima de sistemas ciber-físicos específicos mediante, sensores y actuadores, plataformas empotradas y móviles, reales o virtuales, tanto para computación como para comunicación.
- SA16 (Habilidad) Desarrollar soluciones a proyectos en los diferentes ámbitos de los sistemas ciber-físicos teniendo en cuenta los aspectos de co-diseño multidisciplinar, privacidad y seguridad de datos.
- SA17 (Habilidad) Seleccionar información en la literatura científica utilizando los canales apropiados e integrar dicha información con capacidad de síntesis, análisis de alternativas y debate crítico.
Contenido
- Introducción a los sistemas ciberfísicos y apicaciones
- Modelado de sistemas de dinámica continua
- Modelado de sistemas discretos
- Modelos de computación (dataflow, máquinas de estados, etc.) y sistemas híbridos
- Simulación de sistemas
- Plataformas de computación empotrada
- Algoritmos de control
- Desarrollo de plataformas e integración
- Presentación de proyectos
Actividades formativas y Metodología
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases de teoria | 26 | 1,04 | CA09, KA12, KA13, SA17, CA09 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Sessiones de discussión y de laboratorio | 24 | 0,96 | CA08, SA14, SA15, SA16, CA08 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Desarrollo de proyecto | 80 | 3,2 | CA08, SA14, SA15, SA16, SA17, CA08 |
Clases de teoría:
Exposiciones en la pizarra de la parte teórica del temario de la asignatura. Se dan los conocimientos básicos de la asignatura e indicaciones de cómo completar y profundizar en los contenidos
Desarrollo de proyectos:
Se trabajan los conocimientos científicos y técnicos expuestos en las clases magistrales en el contexto de retos para la implementación de sistemas ciberfísicos concretos. Los retos se trabajarán de forma iterativa en seminarios de discusión con el profesor así como con sesiones de laboratorio en las que se llevará a cabo la implementación sobre la plataforma de ejecución final. Los estudiantes tendrán que hacer varias presentaciones en la clase a medida que avancen en la definición de su proyecto y tendrán que entregar la presentación hecha en clase a través del campus virtual. En estas sesiones y las de desarrollo en el laboratorio se promueve la capacidad de análisis y síntesis, el razonamiento crítico, entrenando al estudiante en la comunicación de resultados y la resolución de problemas.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Evaluación
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Presentaciones en classe | 60% | 10 | 0,4 | CA09, KA12, KA13, SA14, SA17 |
| Trabajo de laboratorio | 40% | 10 | 0,4 | CA08, SA14, SA15, SA16 |
Esta asignatura no contempla el sistema de evaluación única.
La evaluación se realizará por evaluación continua sobre las presentaciones hechas en clase y entregadas también a través del campus virtual. Al menos se realizarán 3 presentaciones. En estas presentaciones el estudiante defenderá la evolución de su proyecto, tanto en el ámbito conceptual como en el trabajo realizado en el laboratorio. La nota de evaluación continua se calculará como media de la puntuación obtenida en cada una de estas entregas.
La asistencia a las sesiones de laboratorio es obligatoria y no existe mecanismo establecido para la recuperación de las sesiones donde no se haya asistido. En caso de no asistir a más del 50% de sesiones de laboratorio se suspenderá la asignatura con una nota final proporcional al número de sesiones a las que se haya asistido.
Consideraciones de la evaluación:
- La asignatura se considerará no evaluable cuando no se haya participado en ninguna presentación y no se hayan realizado más de dos sesiones de laboratorio.
- Otorgar una calificación de matrícula de honor es decisión del profesorado responsable de la asignatura. La normativa de la UAB indica que las MH sólo podrán concederse a estudiantes que hayan obtenido una calificación final igual o superior a 9.00. Puede otorgarse hasta un 5% de MH del total de estudiantes matriculados.
- En caso de no superar la asignatura por evaluación continua y haber asistido al mínimo de sesiones de laboratorio, el alumno/a podrá presentarse a un examen final sobre la materia dada en todas las actividades del curso.
- Sin perjuicio de otras medidas disciplinarias que se estimen oportunas, y de acuerdo con la normativa académica vigente, las irregularidades cometidas por un estudiante que puedan conducir a una variación de la calificación se calificarán con un cero (0). Por ejemplo, plagiar, copiar, dejar copiar, ..., una actividad de evaluación, implicará suspender esta actividad de evaluación con un cero (0). Las actividades de evaluación calificadas de esta forma y por este procedimiento no serán recuperables. Si es necesario superar cualquiera de estas actividades de evaluación para aprobar la asignatura, esta asignatura quedará suspendida directamente, sin oportunidad de recuperarla en el mismo curso.
Bibliografía
- Lee, Edward Ashford, and Sanjit Arunkumar Seshia. Introduction to embedded systems: A cyber-physical systems approach. MIT press, 2016.
Software
Intel Quartus Prime Lite Edition (gratuito).
Ptolemy II (gratuito)
Arduino IDE (grauito)
Python 3 + Jupyter Notebook (gratuito)
Lista de idiomas
| Nombre | Grupo | Idioma | Semestre | Turno |
|---|---|---|---|---|
| (PLABm) Prácticas de laboratorio (máster) | 1 | Inglés | primer cuatrimestre | tarde |
| (TEm) Teoría (máster) | 1 | Inglés | primer cuatrimestre | tarde |