Ingeniería de Software
Sistemas de Tiempo Real
Robótica
Sistemas Embebidos y Sistemas Operativos
Programación de Juegos
Detección y eliminación de Virus
Dr.Pedro Mejía Alvarez.Departamento de Computación. CINVESTAV-IPN.http://delta.cs.cinvestav.mx/~pmalvarez
Líneas de Investigación
• Ingeniería de software para Sistemas en Web.• Arquitecturas de Software.• Pruebas de Software y Confiabilidad.• Mantenimiento de Software. • Diseño de Sistemas con UML.
Temas de Tesis en Ingeniería de Software
Web Sites Modernos• Los sitios de Web modernos son actualmente muy complicados y de miles de lineas de codigo.• Necesitan utilizar Ingenieria con grupos de gente de diversos talentos: – Programming skills– Graphics design– Usability– Information layout and engineering– Data communications– Data baseEs necesaria la Ingenieria de Software para Sistemas en Web !!!!!!!!!!!
Temas de Tesis Propuestos• Software development process for the web• Design modeling for web applications: UML, etc.• Testing web applications?• Maintenance of web applications?• Programming technologies:– HTML 3.2, Java 1.1, CGI, Perl, JavaScript, AWT, Active Server Pages, …– HTML 4 0 Java 1 2 Java Servlets EJB XML JSP, Servlets, EJB, XML, JSP, .NET– Frameworks and APIs
Tema de Tesis: Web Software Enginering
➜ Estilos Arquitectonicos1. pipe and filter2. object oriented3. event based4. layered5. repositories6. process control
➜ Architectural Description Languages ➜ Patrones de Dieseño
Temas de Tesis: Arquitecturas de Software
Tema de Tesis: Arquitecturas de Software
ArchitectureQualities
Process
Architecture Representation
The “what” The “why”
The “how”The “who”
SystemFeatures
Architecture S/W Requirements
SystemQuality Attributes
Satisfies
Constrain
Organization
Architect
Skills
Stakeholders
Defines role
Produces
Follows
DefinesTechnology
Wojtek Kozaczynski
Software Architecture
Software Architecture Description
Architectural view
is made of
is represented by
Architecture Design Process
produces
Form
Component
Connection
Architectural Pattern
is a
is made of
Software Architects
are actors in
Logical view
Process view
Implemen- tation view
Deployment view
Requirements
satisfies
Architectural style
has
has
has
is a
System architecture
is part of
Architecture Style guide
Constraints
constrains
constrains
Use case view
relates to
Architectural Blueprint
depicts
Tema de Tesis: Arquitecturas de Software
Temas de Tesis: Pruebas y Confiabilidad
software
artifact
model / structur
e
test requireme
nts
refined requirement
s / test specs
input values
test cases
test script
s
test result
s
pass / fail
IMPLEMENTATIONABSTRACTION
LEVEL
DESIGNABSTRACTION
LEVEL
analysis
criterion refine
generate
prefixpostfix
expected
automateexecuteevaluate
Use CaseDiagramsUse Case
DiagramsUse CaseDiagrams
ScenarioDiagramsScenario
DiagramsCollaborationDiagrams
StateDiagramsState
DiagramsComponentDiagrams
ComponentDiagramsComponent
DiagramsDeploymentDiagrams
StateDiagramsState
DiagramsObjectDiagrams
ScenarioDiagramsScenario
DiagramsStatechartDiagrams
Use CaseDiagramsUse Case
DiagramsSequenceDiagrams
StateDiagramsState
DiagramsClassDiagrams
ActivityDiagrams
A model is a completedescription of a systemfrom a particularperspective
Models
Temas de Tesis: Diseño de Sistemas en UML
Temas de Tesis: Diseño de Sistemas en UML
Temas de Tesis en Sistemas de Tiempo Real
• Planificacion de Sistemas de Tiempo Real.• Planificación de Procesos de Control en Tiempo Real
con Realimentacion.• Diseño de sistemas de control con restricciones de
tiempos usando MatLab-SimuLink.• Diseño de Sistemas Operativos y Mecanismos de
Tiempo Real para Sistemas Embebidos.
Planificación de Sistemas de Tiempo Real
T1
T2
T3
J3,2 released
J1,3 released
J2,1 released
J1,2 released
J3,1 released
J1,1 released
Temas de Tesis: Planificacion de Procesos de Control en Tiempo Real con Retroalimentacion
En esta tesis se pretende integrar al la planificacion de sistemas de tiempo real, conceptos derivados de la teoria de control.
Se pretende integrar a la planificacion de tiempo real un loop de retroalimentacion, con el fin de que sea posible monitorizar el comportamiento de los parametros temporales del sistema. Se pretende desarrollar un sistema de tiempo real con planificacion adaptiva que incluya lazos de control.
El tipo de control que se piensa integrar es de varios tipos:
- Control PID.- Control adaptivo.- Control estocastico.
Se pretende diseñar una aplicación real, en el laboratorio del departamento de control automatico en el cual se prueben los desarrollos.
Plantasensor
Computo deControl
A/D
A/D
D/AEntrada deReferencia
actuador
Controlador
Interruptdispatch
Interruptservice
Time service &events
Services (create thread, sleep, notify, send,…)
Planificador&
despachador
Llamadas alsistema(trap)
Interrupcion Externa
Timer interrupt
Sistema Operativo
Planificación de Tiempo Real en Sistemas de Control de Procesos
• Planificación estática.• Planificación adaptiva• Sistema Operativo para Control de Procesos.• Sistema de Diseño de sistemas de control con restricciones de
tiempos usando MatLab-SimuLink.
El diseño de sistemas de tiempo real, requiere de herramientas que permitan verificar, validar y visualizar el comportamiento temporal de cada una de las tareas del sistema.
Con este propósito, esta línea de investigación consiste en el desarrollo de heramientas visuales de planificación, y simulacion de sistemas de tiempo real. En esta línea también se trabaja en la integración de un kernel de tiempo real concurrente en las herramientas de forma que sea posible hacer un seguimiento de la ejecución de un conjunto de tareas de tiempo real.
Temas de Tesis: Diseño de Herramientas para Planificación y Simulación de Sistemas de Tiempo
Real
Herramientas de Planificación de Sistemas de Tiempo Real
En este trabajo de tesis, se pretende diseñar sisetmas de tiempo real a partir de la herramienta MATLAB-Simulink. Se pretende diseñar tareas de tiempo real de forma visual en donde el codigo generado por Simulink, pueda ser integrado al Sistema Operativo Diseñado por el grupo.
MATLAB Simulink es una herramienta para diseño y modelado de sistemas de control de procesos. Esta herramienta es capaz de generar codigo a partir de un diseño.
Temas de Tesis: Diseño de sistemas de control con restricciones de tiempos usando MatLab-SimuLink.
Ambiente de diseñoAmbiente de diseño Este trabajo esta dentro de un proyecto de investigación que consiste en crear un ambiente de diseño, en donde los procesos de tiempo real se programen de forma visual, se genere automáticamente el código de cada tarea y este se ejecute en el sistema operativo de tiempo real.
SEPTIEMBRE 2003SEPTIEMBRE 2003OSCAR MIRANDA GÓMEZOSCAR MIRANDA GÓMEZ
Metodologia de Planificacion con Simulink-Kernel-Simulador
ModeloSimulink
Codigo-TR
CodigoKernel
Kernel Simulador
Generacion de Codigo Simulink
Sistemas Operativos de Tiempo Real
• Interrupciones.• Excepciones y Tolerancia a Fallos.• Manejo de Memoria.
Temas de Tesis en Sistemas
• Robotica.• Diseño de Sistemas en Telefonos Celulares.• Diseño y programacion de Juegos interactivos.• Deteccion y Eliminacion de Virus
Tema de Tesis: Robotica Humanoide
• Mecanica + Control + Computacion
– Ingeniería de reversa (servomecanismos, controlador, programación)
– Mecánicas (cabeza, tobillos), comunicación inalámbrica, hardware para control,
– Sistema de programación, interfaz bidireccional para los servos…
• Percepción
– Equipar al Robonova con sensores: Visión, Infrarrojos, Unidad Inercial
– Reconstrucción 3D Monocular
• SLAM Visual
– Odometría visual, Navegación Inercial (IMU), SLAM Visual, etc.
• Obtención de Modelos y Desarrollo de Simulador
– Geométrico, Cinemático, Dinámico
• Control Cinemático y Dinámico
– Control articular, control cinemático, control dinámico (ZMP, FRI)
• Aplicaciones
– Reconocer pelota, Evitar y reconocer obstáculos y marcas, Caminar hacia la pelota, conducir la pelota, Penalties (tirar y parar), coordinacion con otros robots, Pruebas RoboCup, Futbolistas.
22/04/23 Proyecto Humanoides 23
Tema de Tesis: Robots HumanoidesTema de Tesis: Robots Humanoides
Proxímetro IR
Cámara de visión(pan-and-tilt)
Unidad inercial(IMU 3DM-GX1)
Módem BluetoothBlueSMiRF (WRL-00582)
Video
24
Tema de Tesis: Robotica HumanoideTema de Tesis: Robotica Humanoide
Tema de Tesis: Robotica HumanoideTema de Tesis: Robotica Humanoide
Msc. Julio Cesar Cornejo Herrera. Tema de Tesis: Planificador de tareas en Tiempo Real con Restricciones de Energia en Retroalimentacion.
Msc. Omar U. Pereira Zapata. Tema de Tesis: Planificacion de Sistemas de Tiempo Real en Multiples Procesadores.
Msc. Miguel Angel Fajardo. Desarrollo de un Sistema Grafico para Analisis, Diseño y Monitoreo de Tareas de Tiempo Real.
Msc. Leticia Davila Nicanor. Evaluacion de la Calidad en Sistemas de Informacion en Internet Msc. Oscar Miranda. Diseño de Sistemas Operativos de Tiempo Real. Msc. Juan Carlos Medina Martinez. Tecnicas de Ingenieria de Requerimientos de Software Msc. Jose Jaime Lopez Rabadan.Tecnicas de Diseño en Sistemas de Informacion en Internet.
Msc. Luis de Jesús GonzalezSeguridad en Sistemas Multimedia de Tiempo Real
Estudiantes Graduados
Msc. Luis Arturo Jimenez Mendoza. Tema de Tesis: Manejador de Bases de Datos en un Sistema de Tiempo Real.
Msc. Francisco Javier Zuluaga Ramirez Kernel basado en Linux para una PDA, con soporte para procesos de tiempo real..
Msc. Roberto Linares Zamora Herramienta en MatLab/Simulink para simulacion de un sistema de control en tiempo real
Dr. Luis Eduardo Leyva del Foyo. Profesor de la Universidad de Oriente de Cuba. Tesis. Tratamiento de Interrupciones, Excepciones y Sincronizacion en Aplicaciones Embebidas y de Tiempo Real Basadas en Componentes
Dra. Leticia Davila Nicanor. Tema de Tesis: Confiabilidad en Sistemas de Informacion en Internet
Estudiantes Graduados
Dr. Dionisio de Niz. Software Engineering Institute. Carnegie Mellon University.
Prof. Daniel Mosse.Department of Computer ScienceUniversity of Pittsburgh.
Prof. Luis Eduardo Leyva del FoyoDepartamento de Tecnologias de la InformacionUniversidad Autónoma Metropolitana-CuajimalpaMexico.
Colaboraciones y Proyectos