Mallintarkistus ja sen

Samankaltaiset tiedostot
PLC toimilohko-ohjelmien mallintarkastus AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt, kevät 2009

Projektisuunnitelma. (välipalautukseen muokattu versio) Vesiprosessin sekvenssiohjelmointi ja simulointiavusteinen testaus

AS Automaatio ja systeemitekniikan projektityöt Projektisuunnitelma Syksy 2009 A09 05 OSGi IRC Bot For Coffee Maker

Projektisuunnitelma Vesiprosessin sekvenssiohjelmointi ja simulointiavusteinen testaus

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt

Miten selvitä matematiikasta? Tutkitusti hyviä opiskelutaitovinkkejä

A14-11 Potilaan mittaustiedon siirtäminen matkapuhelimeen

Eero Nousiainen. Tekniikan yksikkö Tietotekniikan osasto. Projektiperustainen opetus ja oppiminen

A13-03 Kaksisuuntainen akkujen tasauskortti. Projektisuunnitelma. Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt AS-0.

S11-09 Control System for an. Autonomous Household Robot Platform

Electric power steering

AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt - Projektisuunnitelma

Tietotekniikan opintojen aktivointi

toimintojen seurantaan

O L A R I N K O U L U

Siimasta toteutettu keinolihas

Hybridivalvomon tilatiedon hallinnan kehittäminen

Uudelleenkäytön jako kahteen

Osaamisperustaisuuden arviointia tentillä

A13-03 Kaksisuuntainen akkujen tasauskortti. Väliaikaraportti. Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt AS Syksy 2013

A09-05 OSGi IRC Bot For Coffee Maker

Power Steering for ATV

Myös opettajaksi aikova voi suorittaa LuK-tutkinnon, mutta sillä ei saa opettajan kelpoisuutta.

Spektrin sonifikaatio

Tietotekniikan kandidaattiseminaari

Kandidaatin opinnäyteseminaari. Intro

Tutkimusperustaisuus käytännön opetuksessa? Tapaus Sosiaalityön käytäntö 2. Taru Kekoni Ma. Yliopistonlehtori Itä-Suomen yliopisto

VALINNAISET OPINNOT Laajuus: Ajoitus: Kood Ilmoittautuminen weboodissa (ja päättyy )

Kirja on jaettu kahteen osaan: varsinaiseen- ja lisätieto-osioon. Varsinainen

Suoritustavat: Laboratoriotöitä 2.-3.periodi. Luennot 2h, Laboratorityöt 4h, itsenäinen työskentely 124 h. Yhteensä 130 h.

S09 04 Kohteiden tunnistaminen 3D datasta

Analogiapiirit III:n harjoitustyö

Kirja on jaettu kahteen osaan: varsinaiseen- ja lisätieto-osioon. Varsinainen

Liikuntaseura toiminnassa

Projektisuunnitelma: Tietokonepeliavusteinen kognitiivinen terapia

TKT50004 Akateemiset taidot, 1 op

Kandidaatintyö. Elektroniikan ja tietoliikennetekniikan tutkinto-ohjelma

Hyrian ja Laurean jatkoväylä projektiopintomalli

Toteutusvaihe T3 Digi-tv: Edistymisraportti

TKT50004 Akateemiset taidot, 1 op

Projektisuunnitelma. Projektin tavoitteet

Tutkimushankkeiden riskienhallinta

Tutkinnon voi opiskella loppuun, vaikka ei saisikaan lisäaikaa

S11-04 Kompaktikamerat stereokamerajärjestelmässä. Projektisuunnitelma

ENG-A1002 ARTS-ENG-Projekti. B-kori

Electric power steering

Ohjelmien automaattisen verifioinnin reunamailla

Projektisuunnitelma ja johdanto AS Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt Paula Sirén

S14 09 Sisäpeltorobotti AS Automaatio ja systeemitekniikan projektityöt. Antti Kulpakko, Mikko Ikonen

OPISKELUTYÖN MITOITUS Opetuksen suunnittelun työväline, jolla arvioidaan opiskelijan työmäärää suhteessa 1 PERUSTIEDOT

itsmf Finland Conference 2016 Focus Markus Leinonen COBIT ja governance

ESITUTKIMUS. Polku Versio 0.1. Projektiryhmä

Kandidaatintyöprosessi Sähköenergiatekniikan laitoksella

TIETOJENKÄSITTELYTEORIAN PÄÄAINEEN KORVAAVUUSPERIAATTEET

Savonian suomen opinnot

Meidän paikka Haasteena havainnointi

Turvallisen tekniikan seminaari 2015 Työpajapäivä, keskiviikko 3.6.

Projektiryhmä Tete Työajanseurantajärjestelmä. Riskienhallintasuunnitelma

Kaksinkertainen mahtis

Kandidaatintyö Elektroniikan laitoksella. Kandidaatintyöluennot (Ala kirjoittaa! -luentosarja)

Talven kasvit. LUMASUOMI Koulutuksesta kouluun hanke. AIHE: Tutkin ja toimin ympäristössäni (EOPS 2014)

Adoptiomaatapaamisen järjestäminen

Copyright by Haikala. Ohjelmistotuotannon osa-alueet

Tik projektityö digitaalisten efektien työpaja * johdantoluento * Tassu Takala 1

Perusaineiden laajan oppimäärän opinnot lukuvuosina , ja

AUTOMAATIOTEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA

KE1 Ihmisen ja elinympäristön kemia

Tervetuloa opiskelemaan DIGITAALI- TEKNIIKKAA! Digitaalitekniikan matematiikka Luku 0 Sivu 1 (9)

Opettajatuutoroinnissa ilmoittautuneita 192 analyysissä mukana 159 opiskelijan tiedot (HOPS:n täyttäneet)

TTY/OHJ: OHJ-3500 Ohjelmistotuotannon projektityö

Porvoon kaupungin strategiatyön konsultointi

TEEMAHARJOITTELU- Sari Harmoinen KTK248 INFO

KOULUTUSOHJELMA JA TUTKINTONIMIKE: Artesaani. TUTKINNON OSA: Kulttuurin soveltaminen käsityöhön LAAJUUS: 10 ov TUTKINNON OSAN AMMATTITAITOVAATIMUKSET

Harjoitustyö Case - HelpDesk

DIG1 TYÖKALU GDPR- HALLINTAAN GDPR ONLINE ASSESSMENT TOOL

Mallintarkastus. Mallin generointi. Esimerkki mallin SMV-kuvauksesta. Tila-avaruuden symbolinen esitys (I)

Tulvat, kokeellinen oppilastyö, kesto n. 2 h. 1. Johdatus aiheeseen

TIEA241 Automaatit ja kieliopit, syksy Antti-Juhani Kaijanaho. 5. marraskuuta 2015

Määrittelyvaihe. Projektinhallinta

UML-kielen formalisointi Object-Z:lla

Testauksen tuki nopealle tuotekehitykselle. Antti Jääskeläinen Matti Vuori

Copyright (2011) Suomen Automaatioseura. Esitys on ilmestynyt Suomen Automaatioseuran julkaisusarjassa nro 41.

Harjoitus 3 Case Face Wash. Raine Mäki, Laura Takkinen, Marika Östman, Otto Kataja

Hieman lisää malleista ja niiden hyödyntämisestä

Miten TieVie-hankkeeni on edennyt?

Juurisyiden oivaltaminen perustuu usein matemaattisiin menetelmiin, jotka soveltuvat oireiden analysointiin.

KIELENOPPIJOITA TIEDONHANKINTA KESKIÖSSÄ KUUNTELEMALLA OPPIJA (AUDITIIVINEN) KIELEN KÄYTTÖ, VUOROVAIKUTUS NÄKEMÄLLÄ

Hybridivalvomon tilatiedon hallinnan kehittäminen

Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt 2013

Kurssin oppimistavoitteet. Heikki Lokki Kurssin suorituksen jälkeen osaat

Aiemmin opittu. Jakson tavoitteet. Ajankäyttö. Tutustu kirjaan!

POHJOIS-KARJALAN AMMATTIKORKEAKOULU Tietotekniikan koulutusohjelma. Mikael Partanen VAATIMUSMÄÄRITTELYT

Julkaistu Helsingissä 23 päivänä toukokuuta /2011 Työ- ja elinkeinoministeriön asetus

Verkko-ohjaaja verkko- ja etäohjauspalvelut opintojen tukena ESR-hanke, OULUN AMMATTIKORKEAKOULU

TIE Ohjelmistojen suunnittelu. Luento 2: protot sun muut

OHJEITA DIPLOMITYÖN LAATIMISEEN SOVELLETUN MEKANIIKAN LAITOKSELLA

Kurssiesite. Rakentamisen tekniikat RAK-C3004

Miten voin selvittää säästömahdollisuuteni ja pääsen hyötymään niistä?

Harjoittelu P. Kauppatieteiden kandidaatin tutkinto-ohjelma. Oulun yliopiston kauppakorkeakoulu

Taito- ja taideaineiden valinnaisuus 4.-6.luokille lukuvuonna Haarajoen koulu

Transkriptio:

VERSIO 0.1 LUONNOS Mallintarkistus ja sen soveltaminen PLCohjelmien verifioinnissa AS-0.3200 Automaatio- ja systeemitekniikan projektityöt -projektisuunnitelma Markus Hartikainen 2/1/2009

Sisältö 1. Projektityön tavoite... 3 2. Työn rakenne ja aikataulu... 4 3. Riskien hallinta... 5

1. Projektityön tavoite Tarkoituksena on tutustua mallintarkastuksen teoriaan yhtenä osa-alueena formaaleissa menetelmissä sekä verifioida pieni PLC - ohjelma NuSMV ja UPPAAL mallintarkastustyökaluja käyttäen. Projekti jaetaan kahteen isompaan työpakettiin. Ensimmäinen osa selvittää mallintarkastuksen taustalla olevaa teoriaa. Samalla on tarkoitus selvittää miten mallintarkastusta voidaan käyttää PLCohjelmien verifioinnissa. Tarkoituksena on kirjoittaa tätä teoriaosuutta koko ajan rinnakkain käytännön osuuden kanssa. Projektin toisen osuuden tarkoituksena on tutustua olemassa olevien lähteiden avulla PLCohjelmille sopiviin mallintarkastustyökaluihin (NuSMV ja UPPAAL, joista jälkimmäinen on reaaliaikasovellusten mallintarkistin). Osuuden tarkoituksena on tehdä spesifikaatio pienelle logiikkasovellukselle ja saada sovelluksen malli (design) tehdyksi ja verifioiduksi mallintarkastustyökalua käyttäen. Tutkin esimerkissäni kurssin AS-116.1100 Kappaletavaratuotannon automaatio harjoitustyön toimilohko-ohjelmien verifiointia. Tarkoituksena on selvittää verifiointiprosessin vaiheita ja sen mahdollisuuksia ja ongelmia (onko ohjelmassa muita tiloja kuin spesifikaatiossa tai päästäänkö jokaiseen suunniteltuun tilaan ohjelman ajon aikana jne.). Lisäksi vertaillaan valittujen mallintarkastimien tehokkuutta ja sopivuutta esimerkkiohjelman verifioinnissa. Ohjelmaan voidaan myös lisätä tahallaan suunnitteluvirhe/virheitä, jotka halutaan mallintarkastuksella löytää. Työn tuloksena on tarkoitus oppia mallintarkastusta formaalina verifiointivälineenä niin teoriassa kuin käytännössä. Tuloksina halutaan erityisesti saada informaatiota mallintarkistuksesta PLC - ohjelmien osalta. Mitä ongelmia mallintarkastuksessa ilmenee / voi ilmetä? Mitä kaikkea on otettava huomioon sovellettaessa mallintarkastusta verifioinnissa? Mitä hyviä ja huonoja puolia siinä on? Minkälainen on mallintarkistuksen tulevaisuus PLC - ohjelmien vaatimusten ja suunnittelumallien verifioinnissa. Arvioin työpakettien laajuudeksi noin 2 (teoria) + 2 (käytäntö + tulokset) opintopistettä.

2. Työn rakenne ja aikataulu 1. Projektisuunnitelma 2. Johdanto mallintarkastukseen 3. Mallintarkastuksen taustalla oleva teoria 3.1 Automata ja äärelliset tilakoneet (FSM) 3.2 Temporaalinen logiikka 3.3 Symbolinen mallintarkistus 3.4 Ajoitetut tilakoneet ja reaaliaikavaatimusten verifiointi 4. Järjestelmäominaisuuksien spesifiointi 5. PLC-ohjelmien mallintarkistus 6. CASE-esimerkit (NuSMV, UPPAAL): liukuhihnan hissiohjelman mallintarkastus 7. Tulokset ja vertailu 8. Mallintarkastuksen tulevaisuus Työvaiheen nimi Aloituspäivämäärä Arvioitu lopetuspvm. 1. Projektisuunnitelma 21.1.2009 5.2.2009 2. Johdanto 2.2.2009 15.4.2009 3 ja 5. Teoria ja PLCohjelmien 2.2.2009 15.4.2009 mallintarkastus 4. Spesifiointi 20.2.2009 1.3.2009 6. CASE-esimerkki NuSMV 2.2.2009 15.3.2009 6. CASE-esimerkki UPPAAL 1.3.2009 1.4.2009 7. Tulokset ja vertailu 1.4.2009 15.4.2009 8. Mallintarkastuksen tulevaisuus 1.4.2009 15.4.2009 TODO: Tee janakaavio aikataulusta! Projektityön kestoksi on arvioitu noin 3 kuukautta. Neljälle opintopisteelle kohdistettuna viikkokohtainen työtuntimäärä on siis 10 tuntia. Työpaketit sisältävät itsessään dokumentoinnin. Työ alkaa projektisuunnitelman kirjoituksella (tämä dokumentti) sekä taustalla olevan teorian sekä johdannon kirjoittamisella. Myös CASEesimerkin rakentaminen alkaa heti NuSMV-mallintarkastimella. Ominaisuuksien spesifioinneista kirjoittaminen voi alkaa, kun on opittu tarvittava määrä teoriaa. Teoriaa on tarkoitus opetella alussa nopeaan tahtiin, jotta itse kokeellinen osuus voi alkaa. UPPAAL-mallintarkastimeen tutustuminen alkaa heti, kun ensimmäinen CASE-esimerkki on valmis tai melkein valmis. Tulosten ja mallintarkastuksen tulevaisuudensuuntausten arviointi jää luonnollisesti viimeiseksi vaiheeksi projektissa. Teoriaa on tarkoitus opiskella koko projektin ajan ja soveltaa sitä esimerkkiohjelman verifiointiin. Muutoinkin kirjoitusprosessia ja tulosten dokumentointia on tarkoitus tehdä rinnakkain kokeellisen osuuden kanssa.

3. Riskien hallinta Ennustan projektin onnistuvan hyvin, sillä hyviä lähteitä mallintarkistuksesta löytyy useita. Lähteiden taso ja laatu on yleisesti ottaen huippuluokkaa, sillä aihe on ollut viimeisten 30 vuoden aikana kovan kiinnostuksen kohteena yliopistojen tietojenkäsittelytieteiden laitoksilla sekä myös teollisuudessa. Mallintarkastusta on sovellettu käytäntöön onnistuneesti ja lupaavia tuloksia on saatu monilla eri osa-alueilla, myös logiikka-ohjelmien verifioinnissa. Kaikista näistä positiivista asioista huolimatta on myös hyvä varautua ongelmiin etukäteen, jotta nämä voidaan joko välttää tai minimoida. Alla on siis tunnistettu projektin keskeisimmät riskit ja hahmoteltu näiden toteutuessa tehtäviä toimenpiteitä. Suurimpia riskejä tavoitteiden saavuttamiselle ovat: 1. Muut kurssit vievät myös paljon aikaa, koska niissäkin on harjoitustöitä 2. Tuntematon tekniikka hankaloittaa aikataulun suunnittelua ja siinä pysymistä Keinot riskien välttämiseksi: 1. Teorian opiskelu aloitettava heti 2. Työkalujen löytäminen ja käytön opiskelu aloitettava mahdollisimman nopeasti Riskien minimointi ja toimenpiteet mikäli riski toteutuu: 1. CASE-esimerkeissä verifioidaan ensin vain yksi osa ohjelmasta (esim. paletin ottaminen hissiin). Myöhemmin voidaan verifioida useampia ohjelmia, jos aikaa jää