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