Studiare
In questa sezione è possibile reperire le informazioni riguardanti l'organizzazione pratica del corso, lo svolgimento delle attività didattiche, le opportunità formative e i contatti utili durante tutto il percorso di studi, fino al conseguimento del titolo finale.
Piano Didattico
Il piano didattico è l'elenco degli insegnamenti e delle altre attività formative che devono essere sostenute nel corso della propria carriera universitaria.
Selezionare il piano didattico in base all'anno accademico di iscrizione.
1° Anno
Insegnamenti | Crediti | TAF | SSD |
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Compulsory courses for Embedded & IoT Systems
Compulsory courses for Smart systems &data analytics
2° Anno Attivato nell'A.A. 2021/2022
Insegnamenti | Crediti | TAF | SSD |
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Compulsory courses for Embedded & IoT Systems
Compulsory courses for Robotics systems
Compulsory courses for Smart systems &data analytics
Insegnamenti | Crediti | TAF | SSD |
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Compulsory courses for Embedded & IoT Systems
Compulsory courses for Smart systems &data analytics
Insegnamenti | Crediti | TAF | SSD |
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Compulsory courses for Embedded & IoT Systems
Compulsory courses for Robotics systems
Compulsory courses for Smart systems &data analytics
Insegnamenti | Crediti | TAF | SSD |
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3 courses to be chosen among the following
Legenda | Tipo Attività Formativa (TAF)
TAF (Tipologia Attività Formativa) Tutti gli insegnamenti e le attività sono classificate in diversi tipi di attività formativa, indicati da una lettera.
Discrete event and hybrid systems (2020/2021)
Codice insegnamento
4S009002
Docente
Coordinatore
Crediti
9
Lingua di erogazione
Inglese
Settore Scientifico Disciplinare (SSD)
ING-INF/05 - SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI
Periodo
I semestre dal 1 ott 2020 al 29 gen 2021.
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di descrivere i principali metodi formali per la specifica, analisi e sintesi di sistemi a eventi discreti e di sistemi ibridi. Tali sistemi si ottengono dalla composizione di componenti discrete eterogenee e concorrenti a diversi livelli di astrazione, con vincoli in tempo reale, interagenti con componenti continue artificiali e naturali.
Alla fine lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito le conoscenze fondamentali nell'ambito dei formalismi e degli algoritmi per la specifica, analisi e sintesi di sistemi a eventi discreti ed ibridi per operare su di essi con la metodologia basata su modelli.
Queste conoscenze consentiranno allo studente di: i) rappresentare sistemi a eventi discreti e ibridi sotto forma di linguaggi, automi e macchine a stati finiti, reti di Petri, automi ibridi ed altri formalismi; ii) analizzarne il comportamento mediante tecniche formali strutturali e comportamentali sia esatte che approssimate; iii) sintetizzare controllori supervisori d'impianti descritti da automi finiti e reti di Petri con eventi incontrollabili e inosservabili; iv) analizzare il comportamento di sistemi ibridi con dinamiche sia continue che discrete.
Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di: i) valutare autonomamente vantaggi e svantaggi di differenti scelte di formalismi di specifica, e di algoritmi per l'analisi e sintesi per sistemi a eventi discreti e per sistemi ibridi; ii) collaborare con altri specialisti di vari domini applicativi per scegliere il modello formale adatto per modellare, analizzare, sintetizzare e controllare un dato sistema ingegneristico; iii) proseguire anche autonomamente lo studio e la ricerca nell'ambito dei metodi formali per sistemi a eventi discreti e ibridi sia in ambito di applicazioni industriali che di ricerca scientifica.
Prerequisiti. L'insegnamento introduce tutti gli strumenti matematici richiesti, ma si suppone che lo studente abbia una conoscenza di base dei concetti fondamentali di matematica discreta, teoria degli automi ed equazioni differenziali.
Programma
Introduzione alla teoria dei sistemi:
sistemi lineari e non lineari, combinatori e reattivi, causali e non.
Sistemi discreti e macchine a stati (finiti e infiniti).
Macchine a stati finiti deterministiche e nondeterministiche.
Composizione di macchine a stati finiti.
Minimizzazione, determinizzazione, equivalenza e contenimento per macchine a stati finiti.
Relazioni di simulazione e bisimulazione per macchine a stati finiti.
Sintesi di controllori a stati finiti per proprieta' di sicurezza e di vitalita'.
Modelli di reti di Petri.
Analisi della raggiungibilita' di reti di Petri: grafo e albero di
raggiungibilita' e di copertura, equazioni di stato, matrici d'incidenza.
Proprieta' strutturali e comportamentali di reti di Petri.
Espressivita' di classi di reti di Petri.
Controllo supervisore per automi e linguaggi regolari.
Esistenza e determinazione di un supervisore sotto controllabilita' parziale.
Esistenza e determinazione di un supervisore sotto osservabilita' parziale.
Esistenza e determinazione di un supervisore non-bloccante.
Soluzioni sovrapprossimate e sottoapprossimate del problema del controllo supervisore.
Automi ibridi: specifica e comportamento.
Il problema della raggiungibilita' per automi temporizzati.
Autore | Titolo | Casa editrice | Anno | ISBN | Note |
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Edward A. Lee and Sanjit A. Seshia | Introduction to Embedded Systems — A Cyber-Physical Systems Approach — Second Edition (Edizione 2) | MIT Press | 2017 | 978-0-262-53381-2 | |
Angela Di Febbraro, Alessandro Giua | Sistemi ad Eventi Discreti | MvGraw-Hill | 2002 | 88-386-0863-6 |
Modalità d'esame
L'esame consiste in una prova scritta contenente domande ed esercizi di teoria.
La prova è superata con un voto maggiore o uguale a 18/30.
Materiale e documenti
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AD-SISS-ch3_4 Specifica di macchine a stati finiti (pdf, en, 519 KB, 10/11/20)
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AD-SISS-ch4 Composizione di macchine a stati finiti (pdf, en, 1078 KB, 11/2/20)
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AD-TH Lezioni su sistemi e macchine a stati finiti (x-gzip, en, 695 KB, 10/11/20)
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DES-CL-ch1_4 Sistemi a eventi discreti e controllo supervisore (x-gzip, en, 887 KB, 12/13/20)
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RP-JC_p2 Sintesi logica da specifiche concorrenti (pdf, en, 28440 KB, 11/16/20)
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RP-MESS-ch2 Introduzione alle reti di Petri (pdf, en, 294 KB, 11/10/20)
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RP-TV-2 Argomenti avanzati su reti di Petri (Advanced topics on Petri nets) (pdf, it, 1298 KB, 12/14/20)
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RP-TV-4 Da sistemi di transizione a reti di Petri (From transition systems to Petri nets) (pdf, it, 1218 KB, 12/7/20)
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RP-TV Sintei di reti di Petri da sistemi di transizione (pdf, it, 1218 KB, 12/1/20)
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SI-PV-1 Gli automi ibridi: sintassi e semantica (pdf, en, 622 KB, 1/11/21)
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SI-PV-2 Gli automi ibridi: raggiungibilita' (pdf, it, 189 KB, 1/11/21)
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SI-SISS-ch6 Specifica di automi ibridi (pdf, it, 4918 KB, 1/11/21)
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SISS Errata Corrige Varaiya-Lee (postscript, en, 1190 KB, 1/11/21)
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X1-TV Complementi ed esercizi (pdf, it, 167 KB, 1/11/21)
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XX-TV Temi d'esame (x-gzip, en, 7104 KB, 12/13/20)