Guías Docentes Electrónicas
1. DATOS GENERALES
Asignatura:
EQUIPOS Y SISTEMAS CONFIABLES
Código:
56736
Tipología:
OBLIGATORIA
Créditos ECTS:
6
Grado:
403 - GRADO EN INGENIERÍA AEROESPACIAL
Curso académico:
2021-22
Centro:
303 - ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y AEROESPACIAL
Grupo(s):
40 
Curso:
4
Duración:
C2
Lengua principal de impartición:
Español
Segunda lengua:
Uso docente de otras lenguas:
Libro de texto en inglés.
English Friendly:
N
Página web:
https://uclm-mantis.github.io/doc-esc/
Bilingüe:
N
Profesor: FRANCISCO MOYA FERNANDEZ - Grupo(s): 40 
Edificio/Despacho
Departamento
Teléfono
Correo electrónico
Horario de tutoría
INAIA (ed. 26)
TECNOLOGÍAS Y SISTEMAS DE INFORMACIÓN
925268800 Ext. 3729
francisco.moya@uclm.es
Consultar https://www.uclm.es/toledo/eiia/tutorias

2. REQUISITOS PREVIOS

La asignatura asume una base sólida del alumno en álgebra, programación de computadores, y diseño de sistemas embarcados, que debería haberse adquirido en las asignaturas de Álgebra (primer curso), Informática (segundo curso) y Equipos y Sistemas Embarcados (tercer curso).  También parte del conocimiento de sistemas secuenciales aportado por la asignatura de Electrónica y Automática (segundo curso).

Para cursar esta asignatura es conveniente haber superado las asignaturas de Informática y Equipos y Sistemas Embarcados.

3. JUSTIFICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS, RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS Y CON LA PROFESIÓN

En la Orden CIN/308/2009, de 9 de febrero, se establecen los requisitos para la verificación de los títulos universitarios oficiales que habiliten para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Aeronáutico.

En ella se especifica que en el módulo de equipos y materiales aeroespaciales se debe adquirir un ``conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de los fenómenos físicos del vuelo, de los sistemas aéreos de defensa, sus cualidades y su control, las actuaciones, la estabilidad y los sistemas automáticos de control''.   La asignatura de Equipos y Sistemas Confiables es la encargada de aportar al estudiante ese conocimiento adecuado y aplicado enfocado en los sistemas automáticos de control.

Hechos dolorosos, como la explosión del Ariane 5, la situación atravesada por el Boeing 737 MAX, o los problemas iniciales de la sonda Mars Fithfinder dejan en evidencia que la formación del Ingeniero Técnico Aeronáutico debe mejorar en los aspectos de confiabilidad.  En este sentido, el plan de estudios de la Escuela de Ingeniería Industrial y Aeroespacial de Toledo sigue una tendencia, todavía incipiente, de introducir técnicas formales en la formación de grado.

Es una asignatura finalista, en el último semestre del plan, por lo que su contenido debe estar muy enfocado a su aplicación en el ejercicio profesional.


4. COMPETENCIAS DE LA TITULACIÓN QUE LA ASIGNATURA CONTRIBUYE A ALCANZAR
Competencias propias de la asignatura
Código Descripción
CA01 Capacidad de realizar búsquedas bibliográficas, utilizar bases de datos y otras fuentes de información para su aplicación en tareas relativas a la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA02 Capacidad para, de manera eficiente, diseñar procedimientos de experimentación, interpretar los datos obtenidos y concretar conclusiones válidas en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA03 Capacidad para seleccionar y realizar de manera autónoma el procedimiento experimental adecuado operando de forma correcta los equipos, en el análisis de fenómenos dentro de su ámbito de Ingeniería.
CA04 Capacidad para seleccionar herramientas y técnicas avanzadas y su aplicación en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA05 Conocimiento de los métodos, las técnicas y las herramientas así como sus limitaciones en la aplicación para la resolución de problemas propios de la Ingeniería Técnica Aeronáutica.
CA06 Capacidad para identificar y valorar los efectos de cualquier solución en el ámbito de la Ingeniería Técnica Aeronáutica dentro de un contexto amplio y global y capacidad de interrelacionar la solución a un problema de ingeniería con otras variables más allá del ámbito tecnológico, que deben ser tenidas en consideración.
CB02 Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
CB03 Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética
CB05 Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
CE03 Conocimientos básicos sobre el uso y programación de los ordenadores, sistemas operativos, bases de datos y programas informáticos con aplicación en ingeniería.
CE24 Conocimiento adecuado y aplicado a la Ingeniería de: Los fenómenos físicos del vuelo de los sistemas aéreos de defensa, sus cualidades y su control, las actuaciones, la estabilidad y los sistemas automáticos de control.
CG01 Capacidad para el diseño, desarrollo y gestión en el ámbito de la ingeniería aeronáutica que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de esta orden, los vehículos aeroespaciales, los sistemas de propulsión aeroespacial, los materiales aeroespaciales, las infraestructuras aeroportuarias, las infraestructuras de aeronavegación y cualquier sistema de gestión del espacio, del tráfico y del transporte aéreo.
CG04 Verificación y Certificación en el ámbito de la ingeniería aeronáutica que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos adquiridos según lo establecido en el apartado 5 de la orden CIN/308/2009, los vehículos aeroespaciales, los sistemas de propulsión aeroespacial, los materiales aeroespaciales, las infraestructuras aeroportuarias, las infraestructuras de aeronavegación y cualquier sistema de gestión del espacio, del tráfico y del transporte aéreo.
CT02 Conocer y aplicar las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC).
CT03 Utilizar una correcta comunicación oral y escrita.
5. OBJETIVOS O RESULTADOS DE APRENDIZAJE ESPERADOS
Resultados de aprendizaje propios de la asignatura
Descripción
Conocer la terminología básica relacionada con los sistemas concurrentes, los sistemas de tiempo real y las técnicas de modelado formal y verificación formal.
Capacidad de desarrollar modelos formales que representen fielmente las características más relevantes de un sistema crítico, así como de verificar el cumplimiento de propiedades esenciales con la ayuda de herramientas de verificación formal.
Capacidad para analizar la planificabilidad de un sistema, así como de elegir la implementación más adecuada para un sistema de tiempo real estricto.
Capacidad para escribir programas concurrentes correctos, así como garantizar el cumplimiento de plazos estrictos de ejecución.
Resultados adicionales
No se han establecido.
6. TEMARIO
  • Tema 1: Lenguaje C y entorno de trabajo
    • Tema 1.1: C básico
    • Tema 1.2: C avanzado
  • Tema 2: Diseño con máquinas de estados
    • Tema 2.1: Sistemas discretos, señales discretas
    • Tema 2.2: Concepto de estado
    • Tema 2.3: Máquinas de estados finitos
  • Tema 3: Máquinas de estados extendidas
    • Tema 3.1: Introducción a FSM extendidas
    • Tema 3.2: No determinismo
    • Tema 3.3: Comportamientos y trazas
  • Tema 4: Verificación formal con NuXmv
    • Tema 4.1: Model checking
    • Tema 4.2: Lógicas temporales (LTL, CTL)
    • Tema 4.3: La herramienta NuXmv
    • Tema 4.4: Real-Time Computation Tree Logic
  • Tema 5: Composición concurrente de FSMs
    • Tema 5.1: Ejecutivos cíclicos
    • Tema 5.2: Composición de FSM
    • Tema 5.3: Máquinas de estados jerárquicas
  • Tema 6: Equivalencia de modelos
    • Tema 6.1: Modelos como especificaciones
    • Tema 6.2: Equivalencia de tipos y refinamiento
    • Tema 6.3: Equivalencia de lenguaje y contenimiento
    • Tema 6.4: Simulación
    • Tema 6.5: Bisimulación
    • Tema 6.6: Equivalencia de modelos de FSMs en NuXmv y C
  • Tema 7: Planificación con FreeRTOS
    • Tema 7.1: Planificación basada en tareas
    • Tema 7.2: Tareas en FreeRTOS
  • Tema 8: Análisis de planificabilidad
    • Tema 8.1: Análisis del tiempo de respuesta
    • Tema 8.2: Ejercicios de análisis del tiempo de respuesta en caso peor
  • Tema 9: Recursos compartidos
    • Tema 9.1: Protocolos de techo de prioridad
    • Tema 9.2: Exclusión mutua e interbloqueo
    • Tema 9.3: Ejercicios de análisis del tiempo máximo de bloqueo
  • Tema 10: Patrón Reactor
    • Tema 10.1: Planificación cooperativa
    • Tema 10.2: El patrón Reactor
  • Tema 11: Verificación de propiedades
    • Tema 11.1: Errores frecuentes en fórmulas LTL y CTL
    • Tema 11.2: LTL vs CTL vs RTCTL
    • Tema 11.3: Ejercicios de verificación de propiedades con NuXmv
  • Tema 12: Aseguramiento y certificación
    • Tema 12.1: Aprobación de software
    • Tema 12.2: Proceso de verificación de Seguridad en Sistemas. Seguridad (SAE ARP 4754), Sistema (AMC 25.1309 y SAE ARP 4761), Niveles de aseguramiento (DAL), Hardware (DO-254 / ED-80), Software (DO-178C / ED-12C)
    • Tema 12.3: Modificación de software embarcado (FLS, DFLD)
    • Tema 12.4: Distribución y control de FLS y DFLD
COMENTARIOS ADICIONALES SOBRE EL TEMARIO

El temario se complementa con un conjunto de hasta 15 prácticas guiadas, que pretenden reforzar los conocimientos teóricos en los aspectos que presenten mayor dificultad de asimilación y en función del tiempo disponible.


7. ACTIVIDADES O BLOQUES DE ACTIVIDAD Y METODOLOGÍA
Actividad formativa Metodología Competencias relacionadas ECTS Horas Ev Ob Descripción
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Método expositivo/Lección magistral CA05 CE03 CE24 CG04 CT02 0.84 21 N N Las clases magistrales son una actividad fundamental, utilizada para la consecución de los objetivos de aprendizaje propuestos por el profesor. En estas clases el profesor organiza los temas que el estudiante ha de estudiar, haciendo hincapié en los aspectos más importantes. Esto facilita la auto organización del estudiante. Además, la clase magistral es un escenario óptimo para que los estudiantes pregunten al profesor todas aquellas dudas que surjan durante el trabajo diario, estimulando, de esta manera, que la comunicación sea bidireccional y el profesor obtenga una realimentación de las dificultades que se encuentran los estudiantes al enfrentarse a la asignatura. El material que el profesor utilizará, apoyado con explicaciones en pizarra, serán presentaciones utilizando un proyector y estarán disponibles en la plataforma virtual Moodle una semana antes de que comience un nuevo tema. Además, el estudiante podrá contar con una extensa bibliografía proporcionada por el profesor para asentar o ampliar los conocimientos vistos en clase. La lista de libros recomendados por el profesor estarán disponibles en la plataforma virtual Moodle durante todo el curso académico.
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas 0.84 21 N N Si las clases magistrales son importantes para que el estudiante pueda estructurar y organizar los temas, la resolución de problemas en clase no es menos importante, porque permite al estudiante aplicar todos los conceptos aprendidos para resolver ejercicios propuestos por el profesor. El guión de los ejercicios, propuestos para cada tema por el profesor, estarán disponible en la plataforma virtual Moodle cuando comience un nuevo tema. De esta manera, el estudiante puede practicar con los ejercicios propuestos a medida que se van estudiando los conceptos relacionados con el tema y preguntar sus dudas en las clases dedicadas a la resolución de problemas, que se realizarán al final de cada tema. Estas clases son muy importantes para que exista una comunicación bidireccional entre el profesor y los estudiantes, ya que el profesor debe promover la participación del estudiante, haciendo preguntas e incluso invitando a los estudiantes a resolver los problemas en la pizarra. Esta actividad proporciona al profesor una realimentación de las principales dificultades que tienen los estudiantes para aplicar los conocimientos aprendidos y es fundamental para que el estudiante sea consciente de sus carencias en el tema que se está tratando.
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL] Prácticas 0.56 14 S N as prácticas de laboratorio son imprescindibles para que los estudiantes de enseñanzas técnicas desarrollen ciertas capacidades que no podrán adquirir de otro modo. Esta actividad debe servir al estudiante para poner en práctica los conocimientos adquiridos en las clases magistrales y de problemas. Aunque el alumno puede y debe trabajar en casa los ejercicios propuestos, la asistencia al laboratorio es esencial para aprender de forma efectiva la metodología propuesta.
Otra actividad presencial [PRESENCIAL] Resolución de ejercicios y problemas 0.04 1 N N Tutorías individuales. Aparte de las actividades presenciales mencionadas anteriormente, que son claramente en grupo, es necesario una actividad presencial personalizada (aunque también puede realizarse en grupo) donde el estudiante pueda consultar al profesor sus dudas o preguntas sin que exista un público delante, y de esta manera poder expresar sus dudas de una manera más privada, que de otra forma, no llegarán al profesor.
Prueba final [PRESENCIAL] Pruebas de evaluación 0.12 3 S N
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA] Prácticas 1.6 40 S N
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA] Autoaprendizaje 1.6 40 N N
Pruebas on-line [AUTÓNOMA] Pruebas de evaluación 0.4 10 S N La evaluación se realizará mediante cuestionarios online. Estas pruebas permiten validar que se siguen adecuadamente los contenidos de la asignatura.
Total: 6 150
Créditos totales de trabajo presencial: 2.4 Horas totales de trabajo presencial: 60
Créditos totales de trabajo autónomo: 3.6 Horas totales de trabajo autónomo: 90

Ev: Actividad formativa evaluable
Ob: Actividad formativa de superación obligatoria (Será imprescindible su superación tanto en evaluación continua como no continua)

8. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y VALORACIONES
Sistema de evaluación Evaluacion continua Evaluación no continua * Descripción
Prueba final 40.00% 40.00% Con esta prueba el estudiante tendrá que demostrar sus conocimientos sobre la materia y su capacidad para resolver problemas (destrezas).
Realización de prácticas en laboratorio 35.00% 35.00% Evaluación mediante rúbrica de las prácticas de laboratorio.
Pruebas de progreso 25.00% 25.00% Cuestionarios online. Estas pruebas permiten validar que se siguen adecuadamente los contenidos de la asignatura.
Total: 100.00% 100.00%  
* En Evaluación no continua se deben definir los porcentajes de evaluación según lo dispuesto en el art. 6 del Reglamento de Evaluación del Estudiante de la UCLM, que establece que debe facilitarse a los estudiantes que no puedan asistir regularmente a las actividades formativas presenciales la superación de la asignatura, teniendo derecho (art. 13.2) a ser calificado globalmente, en 2 convocatorias anuales por asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria (evaluándose el 100% de las competencias).

Criterios de evaluación de la convocatoria ordinaria:
  • Evaluación continua:
    Media ponderada de las calificaciones de las distintas pruebas. Las pruebas de progreso pueden recuperarse mediante un cuestionario el día del examen final.
  • Evaluación no continua:
    Media ponderada de las calificaciones de las distintas pruebas, con los mismos porcentajes que en la evaluación continua. Las prácticas deberán entregarse antes del examen final.

Particularidades de la convocatoria extraordinaria:
No se ha introducido ningún criterio de evaluación
Particularidades de la convocatoria especial de finalización:
No se ha introducido ningún criterio de evaluación
9. SECUENCIA DE TRABAJO, CALENDARIO, HITOS IMPORTANTES E INVERSIÓN TEMPORAL
No asignables a temas
Horas Suma horas
Otra actividad presencial [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1
Prueba final [PRESENCIAL][Pruebas de evaluación] 3
Elaboración de informes o trabajos [AUTÓNOMA][Prácticas] 40
Estudio o preparación de pruebas [AUTÓNOMA][Autoaprendizaje] 40

Tema 1 (de 12): Lenguaje C y entorno de trabajo
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1.5
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1.5
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 2 (de 12): Diseño con máquinas de estados
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1

Tema 3 (de 12): Máquinas de estados extendidas
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1.5
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 4 (de 12): Verificación formal con NuXmv
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1.5
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2.5
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 5 (de 12): Composición concurrente de FSMs
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1.5

Tema 6 (de 12): Equivalencia de modelos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 7 (de 12): Planificación con FreeRTOS
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1.5
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 2.5
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 8 (de 12): Análisis de planificabilidad
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1.5
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1.5
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 9 (de 12): Recursos compartidos
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 1.5
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1.5
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 10 (de 12): Patrón Reactor
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 1
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 11 (de 12): Verificación de propiedades
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 2.5
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Resolución de ejercicios y problemas] 4.5
Prácticas de laboratorio [PRESENCIAL][Prácticas] 2
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Tema 12 (de 12): Aseguramiento y certificación
Actividades formativas Horas
Enseñanza presencial (Teoría) [PRESENCIAL][Método expositivo/Lección magistral] 4
Pruebas on-line [AUTÓNOMA][Pruebas de evaluación] 1

Actividad global
Actividades formativas Suma horas
10. BIBLIOGRAFÍA, RECURSOS
Autor/es Título Libro/Revista Población Editorial ISBN Año Descripción Enlace Web Catálogo biblioteca
A. Burns y A. Wellings Real-time Systems and Programming Languages: Ada, Real-Time Ja-va and C/Real-Time POSIX Addison-Wesley 9780321417459 2009 https://books.google.es/books?id=XO9dPgAACAAJ  
E. A. Lee, S. A. Seshia Introduction to Embedded Systems: A Cyber-Physical Systems Ap-proach, 2nd. MIT Press http://leeseshia.org/  
J. Wang Real-Time Embedded Systems Wiley Publishing 9781118116173 2014  
R. Barry Mastering the FreeRTOS Real Time Kernel, A Hands-On Tutorial Guide Real Time Engineers Ltd 2016 Referencia básica para tema 7 y prácticas. https://freertos.org/Documentation/161204_Mastering_the_FreeRTOS_Real_Time_Kernel-A_Hands-On_Tutorial_Guide.pdf  



Web mantenido y actualizado por el Servicio de informática