Detail předmětu

Systémy odolné proti poruchám

SPP Ak. rok 2023/2024 letní semestr 5 kreditů

Principy odolnosti, struktury a techniky pro zvýšení odolnosti systémů proti poruchám. Kódy pro zabezpečení a opravu informace. Lineární blokové kódy. Řídké paritní kódy. Maticový popis kódů. Cyklické kódy. Konstrukce Galoisových těles pro cyklické kódy. BCH a RS kódy. Kódy pro zabezpečení informace v pamětech typu Flash a CDROM. Úvod do kvantového počítání, oprava chyb v kvantových systémech. Odolnost na úrovni VLSI. Odolnost v počítačových systémech a komunikačních sítích. Radiační odolnost. Odonost v distribuovaných systémech.

Garant předmětu

Koordinátor předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

  • 26 hod. přednášky
  • 26 hod. projekty

Bodové hodnocení

  • 70 bodů závěrečná zkouška
  • 30 bodů projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Cíle předmětu

Seznámit studenty s různými formami redundance a jejich využitím k vytváření počítačových systémů pracujících správně i za přítomnosti poruch nebo chyb v datech. Zvládnuté přístupy k vytváření odolnosti proti poruchám obvodovými a softwarovými prostředky.

Proč je předmět vyučován

Odolnost systémů vůči chybám je nepostradatelným prvkem pro zajištění požadované spolehlivosti a použitelnosti moderních počítačových a komunikačních systémů ve všech důležitých oblastech běžného života (např. zdravotnictví, doprava, finanční služby). Teoretické i praktické základy konstrukce odolných systémů pomohou absolventům k lepšímu uplatnění v různých oborech.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Základy lineární algebry a diskrétní matematiky, základy návrhu číslicových systémů.

Literatura studijní

  • Lin, S., Costello, D.J.: Error Control Coding: Fundamentals and Applications, 2. vyd., PEARSON, 2010
  • Koren, I., Krishna, C. M.: Fault-Tolerant Systems, 2. vyd., Morgan Kaufmann, 2020
  • Sanvicente, E.: Understanding Error Control Coding. Springer, 2019
  • Dumas, J.-G., Roch, J.-L., Tannier, E., Varrette, S.: Foundations of Coding: Compression, Encryption, Error Correction. Wiley-Blackwell, 2015
  • Jiang, Y.: A Practical Guide to Error-Control Coding Using MATLAB. Artech House, 2010

Literatura referenční

  • Lin, S., Costello, D.J.: Error Control Coding: Fundamentals and Applications, 2. vyd., PEARSON, 2010
  • Koren, I., Krishna, C. M.: Fault-Tolerant Systems, 2. vyd., Morgan Kaufmann, 2020
  • Sanvicente, E.: Understanding Error Control Coding. Springer, 2019
  • Dumas, J.-G., Roch, J.-L., Tannier, E., Varrette, S.: Foundations of Coding: Compression, Encryption, Error Correction. Wiley-Blackwell, 2015
  • Jiang, Y.: A Practical Guide to Error-Control Coding Using MATLAB. Artech House, 2010

Osnova přednášek

  1. Principy odolnosti, datové a obvodové struktury, techniky.
  2. Způsoby dosažení odolnosti proti poruchám: obvodová, datová a smíšená redundance.
  3. Základní kódy pro zabezpečení a opravu informace. Paritní kódy. Kontrolní součet.
  4. Lineární blokové kódy: Hammingovy kódy, řídké paritní kódy. Maticový popis kódů.
  5. Cyklické kóody: obvodová realizace, CRC.
  6. Galoisova tělesa pro pokročilé kódy.
  7. BCH a Reed-Solomonovy kódy.
  8. Kódy pro paměti Flash a CDROM. RAID - RAIM.
  9. Úvod do kvantového počítání: základní pojmy a matematické struktury.
  10. Kvantové operátory, kvantová hradla, kvantové obvody.
  11. Kvantové opravné kódy.
  12. Programování a simulace kvantového výpočtu.
  13. Odolnost na úrovni VLSI. Distribuované odolné systémy.

Osnova ostatní - projekty, práce

Individuálně zadávaná témata projektů.

Průběžná kontrola studia

Vypracování projektu, jeho prezentace a dosažení min. hodnocení 10 bodů.

Podmínky zápočtu

Vypracování projektu, jeho prezentace a dosažení min. hodnocení 10 bodů.

Rozvrh

DenTypTýdnyMístn.OdDoKapacitaPSKSkupInfo
Po přednáška 1., 2., 3., 4., 5., 6., 8., 10., 11., 12., 13. výuky G202 11:0012:5080 1MIT 2MIT NVER xx Bidlo
Út zkouška 2024-05-07 E104 09:0010:50 1. termín
St zkouška 2024-05-22 E104 09:0010:50 2. termín
St zkouška 2024-06-05 L330 12:0013:50 3. termín

Zařazení předmětu ve studijních plánech

Nahoru