BMF NIK
MÉRNÖK INFORMATIKUS MESTERSZAK (MSC SZAK) TANTÁRGYLEÍRÁSOK
2004
Tartalom Elõszó
3
A Mérnök informatikus mesterszak képzési követelményei és tanterve
5
Mérnök informatikus mesterszak tantervi táblája
7
Elméleti alapozás Információ- és kódelmélet Matematikai logika Tömegkiszolgálás Rendszer- és irányításelmélet Számítástudomány Optimumszámítási módszerek Formális módszerek az informatikában
9 10 11 12 13 14 15
Gazdasági és humán ismeretek Mérnöki menedzsment Üzleti gazdaságtan
17 20
Szakmai törzsanyag Párhuzamos rendszerek architektúrája Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben gyakorlat Az alkalmazásmenedzsment alapjai Adatbázis-kezelés elmélete Adatbázis-kezelés gyakorlat Informatikai rendszerek biztonságtechnikája Informatikai rendszerek biztonságtechnikája gyakorlat Kutatás-fejlesztési projekt
23 25 27 28 29 30 31 33 34
Differenciált szakmai anyag Alkalmazás menedzsment szakirány Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei gyakorlat Hálózati szolgáltatások tervezése és mûködtetése Alkalmazásszolgáltatás Rendszerfelügyelet Informatikai auditálás Informatikai auditálás gyakorlat
37 39 40 41 42 43 45
Integrált intelligens rendszerek szakirány Gépi intelligencia I. Gépi intelligencia II. Intelligens mérnöki rendszerek I. Intelligens mérnöki rendszerek II. Intelligens fejlesztõ eszközök Modellezés és tervezés
49 51 52 53 54 56
1
Szabadon választható tárgyak Képfeldolgozás Képfeldolgozás gyakorlat Adatbányászat Adatbányászat gyakorlat Recent Advances in Intelligent Systems Diszkrét idejû irányítási rendszerek Pályázatok elõkészítése, menedzselése Multivariate Analysis
2
58 59 60 61 62 63 64 65
Elõszó A mesterképzések súlypontját és így a meghirdetett szakirányokat az informatika területén kibontakozó trendek és Karunk hagyományai alapján jelöltük ki. A trendek tekintetében az alkalmazások egyre nagyobb mérvû integrációját és az alkalmazások intelligenciájának folyamatos növekedését emeljük ki. Ennek és Karunk orientációjának, személyi és tárgyi adottságainak figyelembevételével mesterképzésünket az • Alkalmazásmenedzsment és az • Intelligens mérnöki rendszerek szakirányokkal indítjuk. Tantervünk kidolgozásánál az informatika hagyományos kulcstechnológiái mellett, mint pl. a hálózati technológiák, operációs rendszerek, adatbázis-technológiák, szoftvertechnológiák, kitüntetett figyelmet fordítottunk az egyre nagyobb jelentõségre szert tevõ mobilinformatikára, tártechnológiákra, többmagos, többprocesszoros rendszerekre, informatikai biztonságra. Tantervünk, tantárgyprogramjaink tervezeteinek kidolgozásánál az informatikai trendeken túlmenõen a vezetõ külföldi egyetemek oktatási programjait is kiértékeltük. Az így kidolgozott tervezeteket megküldtük az informatika fejlõdését meghatározó világcégek hazai vállalatai, ill. hazai informatikai cégek vezetõinek, véleményüket, javaslataikat kérve. Véleményük figyelembevételével alakítottuk ki az itt közreadott tantervünket és tantárgyprogramjainkat. Az Alkalmazásmenedzsment szakirány megvalósításakor a releváns technológiák közvetítésében és folyamatos megújításában Karunk stratégiai együttmûködésre törekszik az informatikai alkalmazások terén domináns multinacionális cégekkel, így elsõdlegesen az IBM és a HP hazai leányvállalataival. Ezen túlmenõen Mérnökinformatikus mesterképzésünk megvalósításában ki kívánjuk használni Kompetencia Központjaink elõnyeit is. Jelentõs értéknek tekintjük azt, hogy a világ vezetõ informatikai cégeivel (CISCO, Intel, Microsoft, Oracle, SAP, Symantec) közösen létrehozott és mûködtetett Kompetencia Központjaink folyamatos technológiatranszfert valósítanak meg az informatika fejlõdését meghatározó multinacionális cégek és Karunk között, és így nagymértékben hozzájárulnak képzésünk folyamatos megújításához. Jóllehet mesterképzésünket 2006-ban a megadott két szakiránnyal indítjuk, a szakirányok választékát a késõbbiekben az informatika várható fejlõdésének figyelembevételével bõvíteni kívánjuk. Reméljük, hogy a szoros ipari partnerségben kialakított és megvalósított Mérnök informatikus mesterképzésünket sikeresen abszolváló informatikus mérnökök a munkaerõpiacon kiemelkedõen jó versenyhelyzetbe kerülnek, ill. egyaránt szilárd elvi és gyakorlati ismeretekkel felvértezve folytathatják tanulmányaikat a PhD-képzésben. Dr. Sima Dezsõ egyetemi tanár, fõigazgató 3
A Mérnök informatikus mesterszak képzési követelményei és tanterve Jelen kiadványunkban közreadjuk a Mérnök informatikus mesterszak képzési követelményeit, kreditrendszerû mintatantervét, az egyes tantárgyak leírását és a tantárgyi követelményeket. Szakfelelõs: Dr. Sima Dezsõ, egyetemi tanár A képzés célja: A szakterület, a gazdaság és a munkaerõpiac igényeinek megfelelõen olyan mérnök informatikusok képzése, akik a megszerzett magas szintû természettudományi, informatikai és mûszaki, valamint gazdasági, humán és nyelvi ismereteik, továbbá az ezekhez kapcsolódó készségeik révén szakterületükön tervezõi és kutatási-fejlesztési feladatok ellátására alkalmasak. Ezen túl a képzésben részt vevõk egy konkrét szakmai területen (szakirányban) önálló mérnöki feladatok megoldására készülnek fel, és képessé válnak a szakra épülõ doktori képzésben való részvételre. A képzés formája: Nappali Megszerzendõ kreditek száma és a képzési idõ: 120 kredit, ami a mintatanterv szerint 4 félév alatt teljesíthetõ. Az oklevél megnevezése: Okleveles mérnök informatikus A képzés fõbb területei és arányai:
Diplomamunka (30 kredit) Szabadon választható tárgyak (6 kredit) Szakirány (25 kredit) Alkalmazásmenedzsment
Integrált intelligens rendszerek
Szakmai törzsanyag (22 kredit) Alapozás Elméleti alapozás (27 kredit)
Gazdasági és humán alapozás (10 kredit)
5
Választható szakirányok: • Alkalmazásmenedzsment • Integrált intelligens rendszerek Nyelvi képzés: 150 óra az 1. és 2. félévekben. Legalább alapfokú angol nyelvvizsgával nem rendelkezõk számára angol nyelvi tanulmányokat, mások számára pedig szakmai középfokú nyelvvizsgára felkészítõ képzést biztosítunk. Testnevelés: Heti 2 óra 2 féléven keresztül. A záróvizsgára bocsátás feltételei: • végbizonyítvány (abszolutórium megszerzése); • vagy angol nyelvû legalább középfokú „C“ típusú nyelvvizsga, vagy bármely olyan élõ idegen nyelvbõl, amelyen az adott szakmának tudományos irodalma van, középfokú „C“ típusú és angol nyelvbõl alapfokú „C“ típusú nyelvvizsga megléte; • legalább 4 hetes szakmai gyakorlat teljesítése; • a bíráló által elfogadott diplomamunka; • a testnevelés követelményeinek teljesítése. A záróvizsga részei: • a szakdolgozat megvédése; • szóbeli vizsga szakirány szerinti tantárgycsoportból. Továbbtanulási lehetõségek: A mesterfokozat (MSc fokozat) megszerzése felkészít a tanulmányok doktori szinten (PhDképzés) való folytatására akár hazai, akár külföldi felsõoktatási intézményekben. Útmutató a szak tantervéhez és a tantárgyleírásokhoz: A mintatanterv táblázatos formában tartalmazza a képzés során elõírt tantárgyak óraszámait, a hozzárendelt krediteket, valamint a tantárgyi követelményeket. A mintatanterv egyben feltünteti a tantárgyak felvételének javasolt idõrendjét is, valamint az elõtanulmányi rendet. A tantárgyleírásoknál az alábbi információkat tüntettük fel: • a mintatanterv szerint hányadik félévben szerepel a tantárgy, • a tárgy kreditértéke, • elõfeltétel(ek), azaz mely tantárgy(ak) teljesítését követõen vehetõ fel a tantárgy, • a tantágy heti óraszáma elõadás (ea), tantermi gyakorlat (tgy) és laboratóriumi gyakorlat (l) órákra bontva (pl.: 2/0/1, 2 elõadás/hét, 1 laboratórium/hét), • tantárgyi követelmények: v – vizsga, f – félévközi jegy.
6
Mérnök informatikus mesterszak tantervi táblája Szemeszterek
Tantárgy neve Elméleti alapozás Információ- és kódelmélet Matematikai logika Tömegkiszolgálás Rendszer- és irányításelmélet Számítástudomány Optimumszámítási módszerek Formális módszerek az informatikában Gazdasági és humán ismeretek Mérnöki menedzsment Üzleti gazdaságtan Szakmai törzsanyag Párhuzamos rendszerek architektúrája Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben gyakorlat Az alkalmazásmenedzsment alapjai Adatbázis-kezelés elmélete Adatbázis-kezelés gyakorlat Informatikai rendszerek biztonságtechnikája Informatikai rendszerek biztonságtechnikája gyakorlat Kutatás-fejlesztési projekt Differenciált szakmai anyag Alkalmazás menedzsment szakirány Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei gyakorlat Hálózati szolgáltatások tervezése és mûködtetése Alkalmazásszolgáltatás Rendszerfelügyelet Informatikai auditálás Informatikai auditálás gyakorlat Integrált intelligens rendszerek szakirány Gépi intelligencia I. Gépi intelligencia II. Intelligens mérnöki rendszerek I. Intelligens mérnöki rendszerek II. Intelligens fejlesztõ eszközök Modellezés és tervezés Diplomamunka Szabadon választható tárgyak Képfeldolgozás Képfeldolgozás gyakorlat Adatbányászat Adatbányászat gyakorlat Recent Advances in Intelligent Systems Diszkrét idejû irányítási rendszerek Pályázatok elõkészítése, menedzselése Multivariate Analysis
ea 10 4 2
4
1. l k kr ea tgy 0 12 7 0 0 v 5 0 v 2 3 0 4 0 0 0 v 5
tgy 0 0 0
2 2 0 2 2 0 4 0 2 2 0
0 0
0 2
v f
2
0
0
v
0 0
5 2 2 0 2 2 0 5 6 5 0 5 2 0 0 2 2 3 0 1 2 0 0 2
v v
3 5
f
3 1 0 2 0 0 5 0 0 0 5
v
12 2 0 2 2
v
5
f
2 2 0
0 0 0 0
0
2
0
0
0 0
v v
5 2 0 0 0 0
0
4 0 0 0
0
0 2
v f
2 2
f
3
v f
10 6 0 2 2 3
v
5 6 0 2 2 0 0 0 0 2 5
v
5
0 4 0 0
4
4 4
0 0 0
0 3 0 0 3 0 0
v
0
0
4 9 0 1 4 3 0 0 3 0 0
v v
3
2 0 2 0 4 2 0 3
0 0 0 0 0 0 0 0
0 2 0 2 0 0 2 1
v f v f v v f v
4 2 3 2 3 5 3 3 5
7 5 2 16 2 2 16 2 2 16 2 2
0
1
0
7 4 3 27 14 2 5 27 18 2 5 27 17 2 5
f
4 3 1 25 7 1 2 30 13 1 4 29 16 1 3
0
10
0
v
5
2 0 0 0 0 2 13 3 0 3
v f
2 3 8
v f
4 4
4 4 3 0
Követelmények száma (szakirányok nélkül): Vizsga Félévközi jegy Szakirány nélkül AMSZ szakirány IIRendsz.szakirány
f
2. 3. 4. l k kr ea tgy l k kr ea tgy l k kr 0 8 5 1 0 7 0 0 0 0
0 0
0 3
5 7 2
23 0
0 0 0 20 0 0 0 23 30 6 0 2 33 33 3 0 3 31
7
8
Információ- és kódelmélet Elõfeltétel: – szemeszter 1
óraszám/köv 4+0+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: Dr. Szeidl László egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tárgy oktatásának célja, hogy bevezetést adjon az információs folyamatok (az adattömörítés, a biztonságos adatátvitel, valamint a titkosítás) elméletébe és az ehhez kapcsolódó gyakorlati tervezésbe. A félév során a hallgatók kellõ mélységû ismereteket szerezhetnek az információ tárolásának, továbbításának és feldolgozásának leírására szolgáló matematikai modellekrõl és algoritmikus eljárásokról.
Hibakorlátozó kódolás I. Alapfogalmak. Bináris lineáris kódok. Szindróma dekódolás. Hamming-kódok. Elsõrendû Reed–Müller-kódok. Hibakorlátozó kódolás II. Véges testek. Véges test feletti polinomok. Aritmetika GF(pm)-ben. Nembináris lineáris és Hamming-kódok. Reed–Solomon-kód.
A tantárgy tartalma:
Ciklikus kódok Alapfogalmak. Ciklikus GRS-kódok és Reed–Solomon-kódok. BCH-kódok. A PGZ algoritmus.
Bevezetés A kommunikáció alapjai. Általános kommunikációs rendszerek. Példák.
Kódkombinációk és konvolúciós kódolás Interleaving. Szorzat-kód. Kaszkád-kód. Konvolúciós kódolás elemei. Viterbi algoritmus.
Entrópia Az entrópia és tulajdonságai. Feltételes entrópia és tulajdonságai. Kölcsönös információ és tulajdonságai.
Kriptográfia Alapfogalmak. Hagyományos titkosítók. Nyilvános kulcsú titkosítás. Az RSA algoritmus. Kriptográfiai protokollok. Protokollhibák.
Forráskódolás I. Egyértelmû dekódolhatóság, prefix kódok. Változó szóhosszúságú kódolás. Shannon–Fano-kód. Huffman-kód. Aritmetikai kódolás. Lempel–Ziv algoritmusok. Információforrások változó szóhosszúságú kódolása. Markov-forrás. Forráskódolás II. Forráskódolás elõírt hibavalószínûséggel. Forráskódolás betûnkénti hûségkritériummal. Kvantálás. Lineáris szûrés. Transzformációs kódolás. Hang- és beszédtömörítés. Kép- és videotömörítés. Csatornakódolás Alapok. Csatornák jellemzése. Bayes-döntés. Optimális dekódolás bináris szimmetrikus csatornánál. Optimális detektálás bináris sorozat átvitelekor analóg csatornán. Csatornakapacitás. Csatornakódolási tétel és megfordítása.
Kötelezõ irodalom: Györfi L., Gyõri S., Vajda I.: Információ- és kódelmélet, Typotex, Budapest, 2002 D. MacKay: Information Theory, Pattern Recognition and Neural Networks, Cambridge University Press, 2003. A könyv elektronikus formában az alábbi helyrõl letölthetõ: http://www.inference.phy.cam.ac.uk/mackay/itila/ book.html
Ajánlott irodalom: T. M. Cover, J. A. Thomas: Elements of Information Theory, Wiley, New York, 1991 R. B. Wells: Applied Coding and Information Theory for Engineers, Prentice-Hall, 1999
9
Matematikai logika Elõfeltétel: – szemeszter 1
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: Dr. Fodor János egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tárgy keretén belül a matematikai logika alapvetõ fejezeteinek és eredményeinek olyan tárgyalását adjuk, amely szilárdan megalapozza a hallgatók további tanulmányait, különös tekintettel a logikai eszközök számítástudományban történõ mind szélesebb körû alkalmazásaira. A tantárgy tartalma: Bevezetés A matematikai logikai alapjai. A filozófiától az informatikáig. Az elsõrendû logika nyelve A nyelv és alapelemei. Formulák. Indukció, rekurzió. A logika halmazelméleti felépítése Struktúra. Igazság. Igazsághalmazok. Formalizálás. Logikai következmény és kapcsolatai. Érvényesség, logikai ekvivalencia. Normálformák. Redukciós tételek. Bizonyításelmélet Alapfogalmak. A Hilbert-féle levezetési rendszer. Elemi tételek. A teljességi tétel és következményei. Analitikus fák. Rezolúció. A logika korlátai: inkomplettség, eldönthetetlenség. Logikai programozás. Modellelmélet Nevezetes axiómarendszerek. Modellmódszer. Standard és nemstandard modellek. Modellkonstrukciók. Karakterizációs tételek. Klasszikus logikák, modális logika Másodrendû logika. Többfajtájú logika. Modális logika. A logika és a matematika más területei Algebrai logika. Bonyolultságelmélet és logika. Nemstandard analízis. A halmazelmélet alapjai.
10
Kötelezõ irodalom: Ferenczi M.: Matematikai logika, Mûszaki Könyvkiadó, Budapest, 2002
Ajánlott irodalom: Csirmaz L.: Matematikai logika, Tankönyvkiadó, Budapest, 1994 Letölthetõ a http://www.math-inst.hu/~csirmaz/ honlapról. Pásztorné Varga K.: Logikai alapozás alkalmazásokhoz (egyetemi jegyzet), ELTE, Budapest, 1997 Urbán J.: Matematikai logika (példatár), Mûszaki Könyvkiadó, Budapest, 1999
Tömegkiszolgálás Elõfeltétel: – szemeszter 2
óraszám/köv 3+0+0/v
kredit 3
Tantárgyfelelõs: Dr. Szeidl László egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tömegkiszolgálás elmélete tömegesen elõforduló igények és kiszolgálásuk problémájának matematikai modellezésével és megoldásával foglalkozik. A tárgy ennek alapjait mutatja be, megismertetve egyben a hallgatókat azokkal a szükséges speciális sztochasztikus folyamatokra vonatkozó ismeretekkel, amelyek nélkülözhetetlenek a különbözõ tömegkiszolgálási rendszerek modellezéséhez és vizsgálatához. A tárgy megértését számos példa segíti. A tantárgy tartalma: Tömegkiszolgálási rendszerek (TKR) általános fogalma Kendall-féle osztályozás. Alapvetõ minõségi mutatók, Little-formula, analógiák. Legfontosabb kiszolgálási elvek. Többcsatornás várakozásos és veszteséges rendszerek néhány általános tulajdonsága.
Kötelezõ irodalom: Györfi L., Páli I.: Tömegkiszolgálás informatikai rendszerekben, Mûegyetemi Kiadó, 1996 Lakatos L., Szeidl L., Telek M.: Tömegkiszolgálási algoritmusok, In: Informatikai algoritmusok, 2. kötet (szerkesztõ: Iványi A.), ELTE Eötvös Kiadó, 2005
Ajánlott irodalom: S.Karlin, H. M.Taylor: Sztochasztikus folyamatok, Gondolat, Budapest, 1985 L. Kleinrock: Sorbanállás–kiszolgálás. Bevezetés a tömegkiszolgálási rendszerek elméletébe, Mûszaki Kiadó, Budapest, 1979 Sztrik J.:Bevezetés a sorbanállási elméletbe és alkalmazásaiba, Debrecen, 2004 (elektronikus változat: http:irh.inf.unideb.hu/user/jsztrik/) A. S. Tanenbaum, M. van Steen: Számítógép-hálózatok, Panem, Budapest, 2004
Diszkrét idejû Markov-láncok Fontosabb fogalmak és tulajdonságok. Markovláncok alapvetõ határeloszlás tétele. Diszkrét idejû tömegkiszolgálási modellek, alkalmazások Folytonos idejû Markov-láncok Születési-halálozási folyamatok. Poisson-folyamat és tulajdonságai. M|M|1 típusú TKR-ek és tulajdonságaik Minõségi mutatók idõfüggõ és stacionárius eloszlásának meghatározása. M|G|1 és G|M|1 típusú TKR-ek Sorhosszúság, foglaltsági/szabad intervallumok és a virtuális várakozási idõ eloszlásának vizsgálata. Távközlési algoritmusok Forgalomszabályozó eljárások, véletlen erõforrás hozzáférés konfliktust feloldó algoritmusai. TKR-ek statisztikus modellezése, szimulációval történõ vizsgálata
11
Rendszer- és irányításelmélet Elõfeltétel: Információ- és kódelmélet Szemeszter 2
óraszám/köv 4+0+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: Dr. Rudas Imre egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A rendszer- és irányításelmélet alapfogalmai. Stabilitáselmélet (stabilitás feltételei, zárt és visszacsatolt rendszerek stabilitása). Zárt szabályozási körök minõségi jellemzõi. Robusztus stabilitás. Bevezetés az állapottér-elméletbe (állapottér-reprezentációk, transzformációk). Állapottér-reprezentációk tulajdonságai, állapotegyenletek megoldása. Állapot-visszacsatolás. Lineáris Kvadratikus Szabályzó tervezése (LQR). Állapot-megfigyelõ. Számítógéppel irányított rendszerek. A tantárgy tartalma: Az általános rendszerelmélet alapfogalmai. A rendszer fogalma. Zárt és nyitott rendszerek. Információ és entrópia. Kauzalitás és teleológia. A szervezõdés alapjai. Az általános rendszerelmélet és a tudományok egysége. Rendszerfogalom a társadalomtudományokban. Az irányításelmélet alapfogalmai. Rendszerek tulajdonságai. A szabályozási feladat hatásvázlata. Lineáris idõinvariáns rendszerek modelljei (idõtartományi leírás, átviteli függvény, frekvencia függvények). Folytonos, lineáris, idõinvariáns dinamikus rendszerek állandósult állapotbeli és tranziens vizsgálata az idõtartományban. Soros, párhuzamos és visszacsatolt rendszerek eredõje. Tipikus vizsgáló- és válaszfüggvények. Folytonos, lineáris, idõinvariáns dinamikus rendszerek vizsgálata frekvenciatartományban. Az idõ- és a frekvenciatartomány kapcsolata. Nyquist-diagram, Bode-diagram, határérték tétel. Analóg villamos áramkörök frekvencia tartománybeli analízise. Stabilitáselmélet. A stabilitás fogalma, feltételei. A zárt, visszacsatolt rendszerek stabilitása. Nyquist és Bode stabilitási kritériumok.
12
Zárt szabályozási körök minõségi jellemzõi. Aszimptotikus jelkövetés, túllendülés, zavarkompenzálás. Soros kompenzálás. Soros kompenzálási feladatok megoldása Matlab Control Toolbox segítségével. Robusztus stabilitás. Additív és multiplikatív hibastruktúrák. Robusztussági tesztek. Robusztussági feladatok megoldása Matlab Control Toolbox segítségével. Állapottér elmélet. Dinamikus rendszerek állapottér reprezentációja (irányítható és diagonális alak). Állapottér reprezentációk vizsgálata. Kapcsolat az átviteli függvény és a reprezentációk között. Irányíthatósági és diagonális alakok elõállítása hasonlósági transzformációk segítségével. Állapottér reprezentációk tulajdonságai. Stabilitás, megfigyelhetõség, irányíthatóság és minimalitás. Az állapotegyenlet megoldása. Állapot-visszacsatolás és kapcsolódó feladatok megoldása Matlab Control Toolbox segítségével. Inverz inga. Lineáris Kvadratikus Szabályozó tervezése. Számítógéppel szabályozott rendszerek. Diszkrét idejû állapottér reprezentáció származtatása. Ajánlott irodalom: T. Kailath: Linear systems, Prentice-Hall, 1980 B. C. Kuo, F. Golnaraghi: Automatic control systems, John Wiley & Sons, Inc., 2003 L. Ljung: System identification. Theory for the user, Prentice Hall, 1987
Számítástudomány Elõfeltétel: – szemeszter 1
óraszám/köv 4+0+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: Dr. Friedler Ferenc egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tantárgy a számítástudomány alapjait tartalmazza, beleértve az automaták és a formális nyelvek elméletének alapjait, továbbá bemutatja a Turing gépeket, a rekurzív függvényeket, az algoritmikusan megoldhatatlan problémákat, valamint a számítási bonyolultságot. A tantárgy H. R. Lewis és C. H. Papadimitriou elismert elõadásanyagán alapul. A tantárgy tartalma: Véges állapotú automaták determinisztikus automaták nem-determinisztikus automaták automaták és reguláris kifejezések állapotminimalizálás Környezet-független nyelvek környezet-független nyelvtanok levezetési fa veremautomaták veremautomaták és környezet-független nyelvtanok környezet-független nyelvtanokhoz kapcsolódó algoritmusok
Számítási bonyolultság P osztály NP osztály NP-teljesség Kötelezõ irodalom: H. R. Lewis, C. H. Papadimitriou: Elements of the theory of computation, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, U.S.A., 1998
Ajánlott irodalom: Fülöp Z.: Formális nyelvek és szintaktikus elemzésük, POLYGON, Szeged, 2001 J. Carroll, D. Long: Theory of Finite Automata with an Introduction to Formal Languages, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, NJ, U.S.A., 1989
Turing gépek Turing gép számítások Turing géppel Turing gép kiterjesztései Eldönthetetlenség Church-Turing tézis univerzális Turing gépek megállási probléma Turing géppel nem megoldható feladatok
13
Optimumszámítási módszerek Elõfeltétel: Tömegkiszolgálás szemeszter 3
óraszám/köv 3+1+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: Dr. Szeidl László egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tárgy ismeretanyaga tartalmazza azokat a legfontosabb matematikai eszközöket és módszereket, melyek segítségével alapvetõ optimalizálási feladatok oldhatók meg különbözõ gazdasági, ipari, logisztikai és tudományos területeken. A feladat általában az, hogy adott modell esetén bizonyos feltételeknek eleget tevõ paraméterértékek közül kell kiválasztani az optimálist. Gyakran a modell és a feltételek is lineárisak (vagy azzal közelíthetõk), ezért az anyagban fontos szerepet játszik az erre az esetre vonatkozó optimalizálási eljárás, az ún. lineáris programozás. A tantárgy tartalma: Az optimumszámítási modellek általános tulajdonságai, példák Feltétel nélküli szélsõérték-feladatok megoldása Szélsõérték létezésének szükséges és elégséges feltételei többváltozós függvényekre. Egyenlõségfeltételes szélsõérték-feladatok Módszer az ismeretlenek számának csökkentésére. A Lagrange-féle multiplikátoros módszer. Általános egyenlõtlenségfeltételes szélsõérték-feladatok A lineáris programozás feladata A szimplex algoritmus és változatai. Érzékenységvizsgálat. Konvex poliéderek és a dualitás Konvex poliéderek tulajdonságai, kapcsolata a lineáris programozási feladat megoldásával. Dualitás, Farkas-lemma, duális szimplex algoritmus. Egészértékû programozás Az alapfeladat. Metszési eljárások. A korlátozás és szétválasztás módszere. Hozzárendelési feladat. Szállítási feladat megoldása magyar módszerrel.
14
Nemlineáris programozás Hiperbolikus és kvadratikus Néhány alkalmazás. Konvex programozás.
programozás.
A hálózatok elemzése, a PERT-CPM módszer Hálózati folyamok alapfogalmai (út és vágás dualitása, címkézési technika). A legrövidebb úttal kapcsolatos algoritmusok. Minimális kifeszítõ fa probléma. Maximális folyam problémája. Idõtervezési feladatok. A mátrixjátékok elmélete (egyensúlypont fogalma, Neumann-tétel, kooperatív játékok) Az optimalizálásra, a lineáris programozási és a hálózati folyam feladatok megoldására kifejlesztett néhány számítógépes programcsomag ismertetése Kötelezõ irodalom: Komlósi S.: Az optimalizáláselmélet alapjai, Dialóg Campus Kiadó, Budapest–Pécs, 2001 Bajalinov E., Imreh B.: Operációkutatás, Polygon, Szeged, 2001
Ajánlott irodalom: Galántai A., Hujter M.: Optimalizálási módszerek, Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc, 1997 F. S. Hillier, G. J. Lieberman: Bevezetés az operációkutatásba, LSI Oktatóközpont, Budapest, 1994 Illés T., Nagy M., Terlaky T.: Belsõpontos algoritmusok, In: Informatikai algoritmusok (szerkesztõ: Iványi A.), ELTE Eötvös Kiadó, Budapest, 2005 Kárász P., Schmidt E.: Operációkutatás, BMF, Budapest, 2004
Formális módszerek az informatikában Elõfeltétel: Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben szemeszter 3
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: dr. Takács Márta fõiskolai docens, PhD
A tantárgy célja: A tantárgy célja az informatika igényeinek megfelelõ, gyakorlatorientált szemlélettel bemutatni azokat a legfontosabb matematikai eszközöket, amelyek az informatikai rendszerek tervezési és ellenõrzési folyamataiban szerepet játszanak. A tantárgy tartalma: Formális módszerek alkalmazása informatikai rendszerekben. Validáció, verifikáció, modellalkotás, modellellenõrzés, helyesség-bizonyítás. Formalizálás Petri-hálóval Markov-folyamatok; Petri-háló mint Markov-lánc ábrázolás. Rendszerállapotok és átmenetek. Rendes (ordinary) Petri-hálók, az alkalmazott formalizálás alapjai: helyek tokenekkel, átmenetek, osztályozás és viselkedések. Kiértékelés folyamata, tüzelés, ennek feltételei és sajátosságai. Színezett Petri-hálók (CPN) és token-manipulációk. Idõzített (TPN), sztochasztikus idõzített (STPN) és általánosított sztochasztikus (GSPN) Petri-hálók. Petri-hálók elemzése A Petri-hálók viselkedési és strukturális tulajdonságainak meghatározása. Ennek módszerei. Elemzési problémák. Elérhetõségi gráf, invariáns és állapotegyenlet típusú elemzési módszerek. Redukciós technikák. Lineáris algebra alkalmazása az analízisben. Színezett, jól-formált Petrihálók (CPN). Diszkrét idejû szimuláció alapjai Szimuláció Petri-hálóval: jellegzetes alkalmazási feladatok sajátosságai, a megismert módszerek, pl. az elérhetõségi gráf alkalmazása. Számítógépes kísérlettervezés alapjai. Alkalmazások Real-time, konkurens és elosztott alkalmazások modellezése. Gyártásautomatizálás és ütemezés. Digitális hardvertervezés. Workflow menedzsment. Ágens technológia formális modelljei (P-gráfok).
Rendszerábrázolás: Adatfolyamhálók Modellezés adatfolyamhálókkal, modellfinomítás, konzisztencia-ellenõrzés Az UML dinamikaleíró eszközei (állapottérkép, aktivitásdiagram, üzenetdiagram). Állapottérképek Strukturált és nem strukturált rendszerábrázolások. UML és a STATEMATE szemantika. Tervezés állapottérkép alapján. Matematikai alapok: Temporális logikák A temporális logikák nyelve és szemantikája, osztályai: lineáris temporális logika (LTL kielégíthetõség és érvényesség), elágazó idejû temporális logika (BTL). Döntési módszerek, döntési diagramok. CTL és CTL* (érvényesség és kielégíthetõség, FairCTL). Programozási nyelvek szemantikája Denotációs, operációs, axiomatikus szemantikák. Formális módszereken alapuló rendszerfejlesztés. Modellellenõrzés. Automatikus tételbizonyítás. Alkalmazások: Processz algebrák Nem-determinisztikus és konkurens rendszerek. A rendszerfinomítás, modellellenõrzés, tesztelés eszközei. Konkurens nyelvek alapjai (CSP, CCS). Speciális leíróeszközök (Ada-hálók, P-gráfok). A temporális logika alkalmazása processzütemezési problémák megoldására: konkurens és biztonságkritikus rendszerekben. Formalizálás, komplexitás, BDD alapú reprezentáció, SMV. Real-time, konkurens és elosztott alkalmazások modellezése. Gyártásautomatizálás és ütemezés. Digitális hardvaretervezés. Workflow menedzsment.
15
Ágens technológia formális modelljei Ágens típusok. Szoftverágensek. If-then szabályalapú ágensrendszerek. Célalapú és utility-alapú ágensrendszerek. Ágenskörnyezet leírása. P-gráfok. Formális módszereken alapuló fejlesztõeszközök Z-módszer (Z). B formális módszer (B). Absztrakt gép (típusai, mûveletei). B-Core, B-Toolkit, jBtools. Alkalmazások verifikációja és validációja Transzformáció bázisú modellverifikáció. Kötelezõ irodalom: Pataricza András (szerk.): Formális módszerek az informatikában, Typotex kiadó, 2004
Ajánlott irodalom: Reisig, Rozenberg: Lectures on Petri Nets Vols 1-2, Springer, 1999. S. Russell, P. Norvig: Artifical Intelligence: A Modern Approach, Prentice-Hall, 1995 J-R. Abrial: The B-Book, Cambridge University Press, 1996
16
Mérnöki menedzsment Elõfeltétel: Üzleti gazdaságtan szemeszter 2
óraszám/köv 2+2+0/f
kredit 5
Tantárgyfelelõs: dr. Farkas András fõiskolai tanár, PhD
A tantárgy célja: Felkészíteni a hallgatókat a mérnöki munka legfontosabb menedzseri vonatkozásaira a globális piacgazdaság körülményei között. Hazai viszonyokra adaptált módon megismertetni a fejlett ipari országokban már bevált menedzsmentelveket és módszereket azért, hogy képesek legyenek azokat a gyakorlatban is sikeresen alkalmazni, beleértve a környezeti viszonyokhoz való gyors és rugalmas alkalmazkodás és a változtatások menedzselésének képességét is. E kihívásoknak való megfelelés érdekében a tantárgy a stratégiai gondolkodásmód és a problémamegoldási készségek továbbfejlesztéséhez kíván hozzájárulni, ezért hangsúlyozottan tárgyalja a vonatkozó informatikai, matematikai és döntéselméleti metodológiákat, ideértve azok számítástechnikai repzrezentációit is. A tantárgy tartalma: Ipari rendszerek menedzselésének általános elvei és alapfogalmai Modern piacorientált organikus szervezetek. Marketing, kommunikáció. Produktív rendszerek felépítése és modellezésük. A döntéshozatal jellemzõi, szintjei és technikái Döntési szintek, a hatáskörök és a felelõsség kérdései, csoportos döntések, a személyes értékek és érdekek kapcsolata, a kreatív problémamegoldás és technikái, a többtényezõs döntéshozatal és módszerei, kockázatelemzés. A fejlesztés és a mûködtetés pénzügyi, gazdasági elemzésének módszerei A teljesítmények és a ráfordítások tervezése, mérése és ellenõrzése. Fedezeti pont számítás, döntési fák, kifizetési táblázatok, költség-haszon elemzés, a beruházások pénzügyi elemzése, költségvetés készítése, standard költségszámítás, üzleti és megvalósíthatósági tervek.
A vevõi, illetve felhasználói igények felmérése A produktumok és szolgáltatások minõségi és megbízhatósági szinvonalának meghatározása. Minõségköltség, költséghatékony elõállítási folyamatok és szolgáltatások. A piaci (vevõi) információk gyüjtésének módszerei, a gyártmánytervek vevõi igények szerinti értékelése. A versenytársak potenciáljának összehasonlító elemzése Kompetitív benchmarking, komplex összemérési technikák alkalmazása (Concurrent Engineering), a folyamatok szisztematikus megváltoztatásának a módszerei (Business Process Reengineering). A minõség piacorientált értelmezése és a funkciókban történõ gondolkodás A piaci (vevõi) információk módszeres felhasználása a tervezési és gyártási folyamatokban, a minõségi funkció alkalmazása (Quality Function Deployment), a „Minõség-ház” közelítésmód, a Taguchi-féle veszteségfüggvény és a kapcsolódó kísérlettervezési módszerek. A statisztikai minõségszabályozás legfontosabb módszerei. A stratégiai tervezés módszerei Hosszú-, középtávú és operatív stratégiák, a mérettõl függõ gazdaságosság hatása a növekedés tervezésénél (economies of scale, economies of scope). Termék életgörbék, folyamat életgörbék, termék-folyamat mátrix, SWOT analízis, Porter versenystratégia modelljei. A környezet jövõbeli változásainak a meghatározása Idõhorizontok, az elõrejelzés tárgyának és jellemzõinek a meghatározása. Kvantitatív és kvalitatív elõrejelzési technikák, determinisztikus idõsorok és dekompozíciójuk, sztochasztikus idõsorok elemzése.
17
A feladatokhoz szükséges erõforrások biztosítása és optimális elosztásuk A vállalati erõforrások kategóriái és jellemzõik, az erõforrások és a produktumok rendszerkapcsolata, realizálási terek. Az erõforrás-elosztás optimumszámításai, profitmaximalizálás, illetve költségminimalizálás. A kapacitások rövid és hosszú távú tervezése Kapacitásjellemzõk, kapacitásszámítás, tanulási görbék. Aggregált termeléstervezés Állandó munkaerõszint modell, zéró-készlet modell, összes költség optimum modell. Független keresletû készletezési rendszerek Vállalati készletek típusai és hatásuk a mûködés hatékonyságára, a készlettartás motivátorai. Készletezési költségek fajtái és jellemzõik, a folyamatos és a periodikus ellenõrzés modelljei. A gazdaságos rendelésitétel-nagyság modellek (EOQ, POQ stb.). Biztonsági készletek és meghatározásuk. Erõforrásszükséglet-tervezési rendszerek Az ún. függõ keresletû erõforrásszükséglet-tervezési rendszerek modellezése. Anyagszükséglettervezési rendszerek (MRP I, MRP II.), az ún. erõforráskorlátos rendszerek (OPT) és a szinkronizált gyártás megvalósítása az „éppen idõben” termelési és készletezési rendszer (JIT) jellemzõi. A gyakorlatban használt vállalatirányítási rendszerek (SAP, Oracle). Az operatív gyártásirányítás módszerei A termelésprogramozási és a termelésütemezési problémák területei, jellemzõi, alapfogalmai és a mûveleti szintû irányítás modelljei (Flow-shop, Job-shop). Gyártó és szerelõsorok kiegyenlítésének technikái. Logisztikai menedzsment Ipari logisztikai rendszerek felépítése és menedzselésük alapvetõ céljai. Logisztikai funkciók és paraméterek, a logisztikai rendszer hálózati rendszermodelljének elemei. Logisztikai költségek és csökkentésük lehetséges módjai. Ellátó- és elosztó rendszerek kialakításának racionális módjai, beszállítók értékelésének kritériumai.
18
Munkamódszerek és termelékenység A fizikai és a szellemi munkák tervezésének mérési és ellenõrzési módszerei, munkastandardok, mozdulatelemzési technikák, a munkahelyek kialakításának biztonsági és ergonómiai szempontjai. A munka termelékenységének mérõszámai, a termelékenység növelésének munkaszervezési módszerei, a teljes minõségvezetési rendszer (TQM) alapvetõ jellemzõi, különös tekintettel a humán tényezõk, a megelõzõ fenntartás (karbantartás) és a megbízhatóság kérdésköreire. Projektmenedzsment módszerek Projektszervezetek és menedzselésük. Projektek tervezése, ütemezése és ellenõrzése, tevékenység-hierarchia struktúra, logikai, idõ-, költség- és kapacitástervezési módszerek. A hálózatelméletre épülõ operációkutatási modellek. Modern, automatizált gyártási rendszerek Rugalmas gyártórendszerek (FMS), automatizált irányítású mozgatási és raktározási rendszerek (ASRS), felügyelet nélküli gyártósejtek (Cellular manufacturing). A gyakorlatok témái: • Üzleti terv (megvalósíthatósági tanulmány) elkészítése egy konkrét projekt példáján (beruházásgazdaságossági számítások NPV, IRR, WACC). • Alkatrészgyártó üzem költségeinek mérése és kontrollálása a standard költség számítás segítségével. • Fogyasztói preferenciák meghatározása és erre épülõ marketingmenedzseri döntéshozatal többtényezõs döntési eljárással (MTSE). • Adott cég többszempontú összehasonlítása a konkurens versenytársak teljesítményével (benchmarking) (analitikus hierarchiaelemzõ módszer: AHP). • Gyártmányfejlesztési irányok kitûzése a vevõk, illetve felhasználók igényeinek figyelembevételével (QFD: Minõség-ház modellezése). • Kereslet elõrejelzése matematikai statisztikai módszerek segítségével (mozgó átlagolás, exponenciális simítás, Holt módszer, Winters modell). • Optimális termékösszetétel meghatározása és kiértékelése a lineáris programozás módszerének alkalmazásával.
• Optimális szállítási terv meghatározása egy- és többfázisú disztribúciós modellek felhasználásával. • Aggregált termelési terv elkészítése egy konkrét cég példáján. • Készletgazdálkodás; a „venni vagy gyártani” probléma elemzése. • Gyártmánycsaládfa és alkatrészszükséglet-fájl összeállítása (MRP I.). • Alkatrészgyártás ütemezésének optimalizálása (prioritási szabályok: SPT, LPT, Johnson szabály, Jackson szabály). • Egy konkrét projekt logikai és idõtervezése (determinisztikus/sztochasztikus) a kritikus út módszerével (CPM, PERT).
Kötelezõ irodalom: Kocsis J. (szerk.): Menedzsment mûszakiaknak, Mûszaki Könyvkiadó, Budapest, 1993 Koltai T.: A termelésmenedzsment alapjai I., (Egyetemi jegyzet), Mûegyetemi Kiadó, 2001 Koltai T.: A termelésmenedzsment alapjai II., (Egyetemi jegyzet), Mûegyetemi Kiadó, 2003
Ajánlott irodalom: Farkas A.: Mérnöki Menedzsment, (Tansegédlet), BMF KGK, Budapest, (Elõkészületben) S. Nahmias: Production and Operations Analysis, (Second Edition), Irwin, Homewood IL, 1993
19
Üzleti gazdaságtan Elõfeltétel: – szemeszter 1
óraszám/köv 2+2+0/f
kredit 5
Tantárgyfelelõs: dr. Nagy Imre Zoltán fõiskolai tanár, CSc
A tantárgy célja: A hallgatók megismertetése a legfontosabb piacgazdasági kategóriákkal, az üzleti vállalkozással és piaccal, azok gazdasági, társadalmi összefüggéseivel, mûködésének sajátosságaival. További oktatási cél az ismeretek alkalmazásának elérése, a vállalkozási szellem és szemlélet kialakítása és továbbfejlesztése. A tantárgy tartalma: Az üzleti gazdaságtan tárgya, alapfogalmai A szervezet, az üzleti vállalkozás, a vállalat fogalma. Az üzleti vállalkozás alapvetõ célja, a vállalat küldetése, szerepe a bõvített újratermelésben. A vállalkozás mérete és annak összefüggése a foglalkoztatottsággal, GDP-hez való hozzájárulással. A világ legnagyobb és legeredményesebb vállalkozásai, a goodwill és márka értéke. Az üzleti vállalkozás alapítása, jogi formái A konkrét jogi formák legfontosabb jellemzõi, alkalmazásuk körülményei, elõnyei és mûködési tapasztalatai. Kitekintés a nemzetközi gyakorlatban alkalmazott társasági típusokra. Külföldi tulajdonú vállalatok vállalati formái Magyarországon, a joint venture-tõl a leányvállalatig. Mûködési tapasztalatok. A vállalati mûködésben érdekeltek szerepe, hatása az üzleti vállalkozás mûködésére Belsõ és külsõ érdekeltek. A tulajdonosok, menedzserek és munkavállalók szerepe. Konkrét külföldi tulajdonosi irányítás bemutatása és feldolgozása. A vállalati vezetés döntéseinek sarokpontjai, gazdaságosság, nyereség, pénzügyi egyensúly. Vállalatok irányítása, Generals Motors: Új rend az Igazgatóságban, esettanulmány. A külsõ érdekeltek, az üzleti vállalkozások piaci környezete A piac fogalma, kialakulása, mûködését befolyásoló tényezõk. Piaci típusok, piaci versenyhelyzetek. Szociális piacgazdaság, az állam piaci beavatkozása, szociális háló. Bill Gates a versenyrõl és a Microsoft sikere, esettanulmány. 20
Az állam és a vállalkozások kapcsolata A gazdaságpolitika fogalma. Az állam funkciói. A gazdaságirányítás alaptípusai, a gazdaságpolitika eszközrendszere. A pénzügyi szabályozás legfontosabb eleme, az adórendszer. Az adók szerepe, a kiemelten fontos adónemek. Konkrét SZJAbevallás kitöltése. További külsõ érdekeltek Helyi közösségek, civilszervezetek és stratégiai partnerek, természeti környezet. A környezetvédelem és alapvetõ környezetvédelmi ismeretek. A felelõs vállalat koncepciója. Az üzleti világ fejlõdése, a globalizáció, integráció, humanizáció, fogyasztóorientáció. Johnson & Johnson: felelõsnek lenni, esettanulmány. Az üzleti döntések alapjai A döntési szituációk, paraméterek, alternatívák, célalkotás. A döntési folyamat. Hiányos információk, információs aszimmetria. Többszemélyes döntések. Látványos döntések az Ericksonnál: Termelés helyett tudás, esettanulmány. Tervezési, szervezési, ellenõrzési döntések A tervek rugalmassága, összehangolása, idõhorizontja. Stratégiai tervezés. A stratégia szerepe és tartalma. Stratégiatípusok. Termék és piacstratégiák, marketing. Kutatás és fejlesztési stratégia, innováció. Munkaerõ-stratégia. Fókuszpontok a vezetésben, Nokia: Az erdõtõl a rádiótelefonig, esettanulmány. Az emberi erõforrással való gazdálkodás Az emberi erõforrás tervezése. Toborzás, kiválasztás, felvétel. Az interjú, célszerû munkavállalói magatartási formák. Betanítás, továbbképzés, munkaerõ-fejlesztés. Bérezés, ösztönzés. Jogi aktusok a Munka Törvénykönyve legfontosabb szabályai tükrében. Konkrét munkaszerzõdések, felmondások, visszahívások bemutatása. Alapvetõ mérnöketikai ismeretek.
Termelés és szolgáltatás A termelés és szolgáltatás jellemzõi, termelési ágak, azok szerepe és jelentõsége a GDP elõállításában. Kiemelt fejlesztési területek Magyarországon. Gyártási rendszerek, CIM, CAD, CAM. „Just in time”-rendszer és a japán termelési kultúra. Beruházás, vagy outsourcing. Continental Bank: informatikai esettanulmány. Beruházás, mint a mûszaki fejlesztés hordozója A beruházás nemzetgazdasági forrásai, a kamat, tõkekereslet és kínálat összefüggései. Beruházások csoportosításai. Jövedelmezõség és gazdaságosság. Statikus és dinamikus beruházás-gazdaságossági számítások. Jelenérték és jövõbeni érték meghatározása, alternatívák, beruházási döntések. Szervezeti döntések, a szervezeti struktúra kialakítása Hatáskör-megosztási rendszer, a munkakörök kialakítása. Utasítási rendszer. Lehetséges szervezeti rendszerek. Horizontális és vertikális dilemmák. Rejtett cselekvések és információk a szervezetben. Az IBM darabokban többet ér, SAP, a német csodagyerek, esettanulmányok. Pénzügyi tervezés, a tõkeszükséglet meghatározása Belsõ finanszírozás. Finanszírozás saját tõkébõl. Tõkeemelés külsõ és belsõ forrásból. Finanszírozás idegen tõkébõl. Pénzforgalmi terv, mérlegterv. Az értéktõzsde és hitelintézetek szerepe a finanszírozásban. AT&T: Átszervezések és a Tõzsde, esettanulmány. Ellenõrzési döntések, controlling, reporting A controlling mint a vezetés alrendszere, tervezés, mérés, elemzés, értékelés. Az információ és információs rendszer. A számviteli információs rendszer, a vezetõi információs rendszer. Információs forradalom és információs technológia. Konkrét vállalati controlling-munka, havi jelentések. Boeing: Digitális invázió, ThermodynCash: Controllinggal a nyereségzónába, esettanulmányok. Az üzleti számvitel alapjai és felépítése Összefüggés a mérleg és eredménykimutatás között. Számviteli kötelezettség. Egyszeres és kettõs könyvvitel, ezek használata a különbözõ üzleti vállalkozásokban. Mérlegelvek. A mérleg és eredménykimutatás tartalma és felépítése. Az üzleti jelentés (annuel report).
A gyakorlatok témái: • A pénzügyi egyensúly maastrichti követelményei. A világ legnagyobb vállalatai, a márka, goodwill értéke és szerepe. • A Társasági Törvény a Polgári Törvénykönyv és a Szövetkezeti Törvény tükrében a kkt., bt., közös vállalat, kft., rt., egyesülés, kht., alapítvány, szövetkezet konkrét mûködése. Kooperáció, együttmûködés tõketranszferrel, joint venture, leányvállalat, vállalatalapítás, vállalatvásárlás. • Konkrét vállalati alapító okiratok, ügyvezetõi kinevezések, visszahívások, közgyûlési jegyzõkönyvek, beszámolók, ügyrendek, konkrét külföldi tulajdonosi irányítás bemutatása és gyakorlati feldolgozása. • A vállalkozási, üzleti szellem és szemlélet felmérése és továbbfejlesztése tesztfeladatokkal. A vállalkozó fõbb jellemzõi és képességei. • SzJA, ÁFA, Társasági és Osztalékadó, EVA, konkrét SZJA-bevallás kitöltése. • A természeti környezet. Johnson & Johnson: Méreg a Tylenol fájdalomcsillapítóban, esettanulmány. I. Zárthelyi dolgozat. • A döntési folyamat. General Electric: Nyugágy a Titanicon, esettanulmány. • A stratégiai tervezés elõnyei és buktatói, folyamata. A vállalat erõs és gyenge pontjainak feltárása. Pacific Bell: A reengineering korlátai, esettanulmány. • A személyzeti funkciók történeti fejlõdése. Munkaviszony vagy megbízás. Szakszervezet, kollektív szerzõdés. A munkahelyi konfliktusok kezelése. • Termelési kapacitások meghatározása, bõvítése. Konkrét kapacitásszámítások, átbocsátóképességszámítások és kapacitáskihasználás-számítások. • Konkrét beruházási számítások gyakorlaton történõ feldolgozása, értékelése. A MÁV-tender jelenérték-számítási problémája. • A lineáris, funkcionális, lineáris-funkcionális, divizionális és a mátrix szervezet jellemzõi, elõnyei, hátrányai. Piackudarcok és hierarchikus megoldások. • Konkrét vállalati likviditási, mérlegterv és költségterv összeállítása. A vállalati tervek jelentõsége a vállalat mûködésében. • A controller mint a vállalatvezetés révésze. Rendszeres és eseti controllerfeladatok. • Konkrét éves jelentés feldolgozása. II. Zárthelyi dolgozat Az esetpéldák folyamatosan aktualizálásra kerülnek.
21
Kötelezõ irodalom: H. Schmalen (fordította Agárdi I.): Általános üzleti gazdaságtan, Axel-Springer Kiadó, Budapest, 2002 Rooz J.: Vállalkozások gazdaságtana, Perfekt Kiadó, Budapest, 2003
Ajánlott irodalom: Bárdos P.: Cégalapítás és befektetés az Európai Unióban, HVG-Orac Kiadó, Budapest, 2004 Lengyel L.: Vállalkozási ismeretek, Külkereskedelmi Oktatási és Továbbképzõ Központ, 2002 Chikán A.: Üzleti fogalomtár, Alinea Kiadó, Budapest, 2003
22
Párhuzamos rendszerek architektúrája Elõfeltétel: Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben, Adatbázis-kezelés elmélete szemeszter 2
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: Dr. Sima Dezsõ egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tantárgy keretei között a hallgatók megismerkednek a párhuzamos rendszerek és ezen belül elsõdlegesen a szerverrendszerek sajátosságaival, felépítésével, az alkalmazási környezet által támasztott teljesítmény-, megbízhatósági és biztonsági elvárásokkal, valamint adott elvárásoknak eleget tevõ szerverrendszerek kialakításának szempontjaival, módjával. A tárgy szemléletmódja a tervezési tér koncepcióra épít, és elõtérbe helyezi a konkrét megvalósítási példák és trendek bemutatását. A tantárgy tartalma: Bevezetés a párhuzamos rendszerekbe Párhuzamos és osztott rendszerek fõbb megvalósítási alternatívái, alkalmazási területei. Bevezetés a szerver architektúrákba Szerverek fõbb alkalmazási területei, a fõbb alkalmazási területek igényei, vonatkozó benchmarkok (file-, web-, levelezõ stb. szerver benchmarkok). Szerverarchitektúrák fõbb megvalósítási alternatívái Hagyományos és penge szerverek, két- és többprocesszoros szerverek. Hagyományos szerverek rendszerarchitektúrája Két- és többprocesszoros szerver processzor családok, lapkakészleteik, az operatív tárral, háttértárral (SCSI, SAS, ATA, SATA), hálózattal való ellátás szempontjai, alternatívák, jellemzõ megvalósítások, alkalmazások. Penge szerverek rendszerarchitektúrája Alternatívák, jellemzõ megvalósítások, alkalmazások.
Tároló rendszerek A hálózati tárolás szabványosítása (SNIA), a hálózati tárolás technológiái (DAS, SAN, NAS, RAID), eszközei, protokolljai, szoftverei, konkrét megvalósításai, termékei, megbízhatósága, biztonsági kérdései, menedzsmentje. Szerver rendszerarchitektúrák gazdasági kérdései Költségek, teljesítmény–ár viszony vizsgálata, üzemeltetési költségek, környezet kialakítása. Szerver rendszerarchitektúrák adatbiztonsági, megbízhatósági kérdései A rendszerelemek (processzor, memória, háttértár, tápegység, stb.) rendelkezésre állására, megbízhatóságára vonatkozó elvárások, megvalósítási technikák (ECC, chipkill, RAID, stb.). Adatmentés-visszatöltés módszerei, adathordozói, eszközei, szoftverei. Adatmentési terv, tesztelés, dokumentálás, katasztrófa-visszaállítási terv. Szerver rendszerarchitektúrák biztonsági kérdései Biztonságos környezet kialakítása, adattovábbítás titkosítása, hitesítése. Szerverarchitektúrák további kiemelt kérdései Kapcsolóhálózatok, gyorsítótár-koherencia protokollok. Szerverarchitektúrák operációs rendszerei Elvárások, a szerverkörnyezet operációs rendszereinek összehasonlító bemutatása. Virtuális környezetben üzemeltetett szerverarchitektúrák Szerver konszolidáció, méretezhetõség, statikus és dinamikus erõforrás allokálás, rendszermenedzselés. Szerverarchitektúrák konfigurálási, méretezési kérdései Az alkalmazások teljesítmény- és megbízhatósági igényének vizsgálata és meghatározása, a szerverarchitektúra elemeinek méretezése, a megfelelõ operációs rendszer kiválasztása, teljesítményszimuláció.
23
Masszívan párhuzamos rendszerek Tipikus alkalmazások, rendszerarchitektúrák, konkrét példák. Kitekintés az osztott rendszerekre Kliens-szerver rendszerek, fürtözés, grid rendszerek, alkalmazások, konkrét példák. Kötelezõ irodalom: D. E. Culler, J. P. Sing: Parallel Computer Architecture, Morgan Kaufmann Publisher, Inc., San Francisco, California, 1999 D. Sima, T. Fountain, P. Kacsuk: Advanced Computer Architectures, Pearson Education Limited, Edinburgh, 1997 Textbook: A. S. Tanenbaum, M. van Steen: Distributed System, Prentice Hall, 2002
Ajánlott irodalom: P. J. Fortier, H. E. Michel: Computer Systems Performance Evaluation and Prediction, Digital Press, 2003
24
Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben Elõfeltétel: – szemeszter 1
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: dr. Sipos Marianna fõiskolai docens, PhD
A tantárgy célja: A tárgy keretében a hallgatók elmélyítik – az alapképzésben szerzett – az elosztott rendszerekkel kapcsolatos tervezési és programozási ismereteiket. A tervezés elméletét UML diagramok és programtervezési minták támasztják alá. A tantárgy áttekintést ad az elosztott rendszerek programozásának különbözõ változatairól a kliensszerver architektúrától a többrétegû alkalmazásfejlesztésig, a fürtözéstõl a gridekig. A hallgatók megismerkednek a párhuzamos programozás alapjaival, a folyamat- és szálkezeléssel, a szálak közti kommunikáció módozataival. Az elõadás a tantárgyhoz kapcsolódó gyakorlaton elvárt többrétegû alkalmazásfejlesztés megvalósításához elméleti alapozást nyújt. Az elméleti ismereteket az elõadás .NET példákkal illusztrálja. A tantárgy tartalma: Bevezetés Az párhuzamos és elosztott rendszerek áttekintése és programozásuk kiemelt kérdései. Párhuzamos programozás alapjai Amdahl törvény. Parallel Random Access Machine. Párhuzamos algoritmusok kiemelt kérdései: lock-free and wait-free algoritmusok, lasy evaluation, strict evaluation. Párhuzamos programozási modellek: PVM, MPI, OpenMP. Komplexitás, NP. CSP. Occam, Linda és Cilk programozási nyelvek. Folyamatok Folyamat létrehozása, elindítása, leállítása. Aktuálisan futó folyamatok listája. Üzenetküldés engedélyezése. Elszigetelés és párhuzamosítás. Folyamatok közötti kommunikáció azonos gépen és távoli gépek közt. Kommunikáció közvetlenül, vagy eseménykezelõn keresztül. Környezeti paraméterek.
Szálkezelés Szál fogalma. Folyamatok, alkalmazástartományok és szálak kapcsolata, fõszál, belépési pont. Szálak prioritása ütemezése. Szálak azonosítása. Szálfüggvény, szálobjektum. Szálak létrehozása, elindítása, leállítása. Szálak állapotai. UML állapotátmenet diagram. Elõtérben, háttérben futó szál. Thread pool pattern. Szinkronizáció Adatintegritás, konkurens hozzáférés. Szinkronizációs mechanizmusok: kritikus szakasz, lockolás, eseményre várakozás. Szinkronizációs objektumok: esemény, mutex, semaphore, waitable timer. Idõtúllépés. Aszinkron programozás Delegáltak és események. Fel- és leiratkozás eseményre. Az aszinkron programozási modell. Aszinkron metódushívás tervezési mintája. Aszinkron végrehajtás indítása (BeginInvoke), várakozás az eredményre (EndInvoke). UML szekvencia diagram. Elosztott szoftverarchitektúrák Szoftverarchitektúra és tervezésminták: kliensszerver-architektúra. Vékony kliens, vastag kliens. Stateless, stateful szerver. Három rétegû alkalmazás modell. Tree-tier és az MVC. Többrétegû architektúra. Szolgáltatásközpontú architektúra. UML szekvenciadiagramok a kommunikáció bemutatására. Nyitottság, skálázhatóság. Az alkalmazások közti kapcsolatteremtés Bináris protokollok: DCOM, RMI, CORBA. A HTTP protokoll és a HTML. Az XML formátum, az XSD séma az adatok leírására. A SOAP protokoll. Remote Procedure Call, Sockets. Webalkalmazások Webszerver. CGI, PhP, ASP.NET. Web Form. Kliensen vagy szerveren futó kódrészlet (runat attribútum). Az XML oldal mögötti forrásnyelvû kód (code-behind page). A Server Control. Az állapot megõrzése (viewstate). Smart navigation. Kliens- és szerveroldali ellenõrzés (validation control). 25
Hibakeresés, távoli nyomkövetés Debugging, tracing, futásidejû információk a böngészõben. A local only attribútum. Távoli nyomkövetés. Különbözõ szervereken futó webalkalmazások nyomkövetése egy munkaállomásról. Feltételek, elindítás. Webszolgáltatások Adott webcím webszolgáltatásainak felderítése. Webszolgáltatás elérése HTTP protokoll vagy proxy segítségével. A proxy osztály és objektum létrehozása. Webszolgáltatás metódusainak meghívása. Webszolgáltatás készítése. Szoftverbiztonság Szerepalapú biztonság, Identity, Pricipal. Kóderedet-alapú biztonság, biztonsági házirend, eredetigazolás. Biztonsági ellenõrzések, imperatív, deklaratív ellenõrzés. Telepítés Verzionálás. Többrétegû alkalmazások telepítése, karbantartása. Másolás vagy telepítés. Setup projekt. Merge modul. Cab projekt. UML deployment diagram. Kitekintés a szoftverfejlesztésre fürtözéses környezetben Computer cluster fogalma. Példák konkrét megvalósításra. Fürtözéses technológiát támogató szoftverek. Programozás grid környezetben.
26
Kötelezõ irodalom: Albert I.: A .NET Framework és programozása, Szak Kiadó, Budapest, 2004 E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides: Programtervezési minták, Kiskapu Kiadó, 2004 Design Patterns, Addison-Wesley, 1995
Ajánlott irodalom: Iványi A.: Párhuzamos algoritmusok, ELTE Eötvös Kiadó, Budapest, 2005 http://elek.inf.elte.hu/Parhuzamos F. Buschmann, R. Meunier, H. Rohnert, P. Sommerlad, M. Stal: Pattern-Oriented Software Architecture, John Wiley and Sons, 1996 A. S. Tanenbaum, M. van Steen: Distributed Systems: Principles and Paradigms, Prentice Hall kiadó, 2002 C. A. R. Hoare: Communicationg Sequential Processes, Prentice-Hall, updated: Jim Davis: http://www.usingcsp.com/ J. Rumbaugh, G. Booch, I. Jacobson: The Unified Modeling Language Reference Manual, Addison Wesley Longman Inc., Reading Massachusetts, 1998 Second Ed., UML 2.0 2004 Developing Microsoft ASP.NET Web Applications Using Visual Studio.NET Microsoft Corporation 2002, Material No: 2310BCP
Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben gyakorlat Elõfeltétel: – szemeszter 1
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 2
Tantárgyfelelõs: dr. Sipos Marianna fõiskolai docens, PhD
A tantárgy célja: A tantárgy célja a többrétegû és többszálú szoftverfejlesztés gyakorlati megvalósításának megismerése. A hallgatók csoportmunkában megterveznek és megvalósítanak egy elosztott rendszert, különös tekintettel a többszálú környezettel elérhetõ programozási elõnyök kihasználására, a konkurens elérések és a skálázhatóság megvalósítására. A tantárgy további feladatának tekinti a gyakorlati fejlesztések során szükséges csoportmunka kulcskvalifikáció fejlesztését. A gyakorlatok témái: • Projektalapítás, szerepek, elvárt dokumentációk, jegyzõkönyvek, megállapodások, bemutatók. Projektmunka megszervezésének eszközei. Gantt diagram. • Alkalmazott módszertan, eszköz meghatározása (Unified Process, Extreme Programming, Rational XDE, Visio, Visual Studio .NET, Eclipse…). • Követelményelemezés, Use-case diagramok, kockázatelemzés. • A statikus struktúra meghatározása, osztálydiagramok, osztályok logikai csoportosítása. Komponensek meghatározása, komponens diagramok. A kommunikáció statikus elemeinek meghatározása. Kódgenerálás, reverse engineering. • Az adatbázis megtervezése és létrehozása. Adatok többszálú elérése. Prototípusok. • Biztonsági elvek meghatározása és kidolgozása. • A dinamikus mûködés tervezése és implementálása. Szekvencia, állapotátmenet, aktivitás és együttmûködési diagramok. • Tesztelés, unitteszt, integrációs teszt, terheléses teszt. • Telepítés.
Kötelezõ irodalom: Albert I.: A .NET Framework és programozása, Szak Kiadó, Budapest, 2004 Sipos M.: Programozás élesben, InfoKit, Budapest, 2004
Ajánlott irodalom: Developing Microsoft.NET Applications for Windows Visual C#.NET Microsoft Corporation 2002, Material No: 2555A Developing XML Web Services Using Microsoft ASP.NET Microsoft Corporation 2002, Material No: 2524BC Developing and Deploying Secure Microsoft .NET Framework Applications, Microsoft Corporation 2001–2002, Material No.: 2350BTP
27
Az alkalmazásmenedzsment alapjai Elõfeltétel: Üzleti gazdaságtan szemeszter 2
óraszám/köv 3+0+1/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: Dr. Radnai Tamás tudományos fõtanácsadó, DSc
A tantárgy célja: Átfogó áttekintést adni az IT technológiák és alkalmazások kapcsolatáról, ezek lényeges elemeirõl, az integráció lehetõségeirõl és módszereirõl. Konkrét áttekintést adni az üzleti életben használt fontosabb alkalmazói rendszerekrõl, ezek tervezésérõl, megvalósításukról, üzemeltetésükrõl, beillesztésükrõl az üzleti folyamatokba. A tárgyhoz a témát részletesen kifejtõ szakirány illeszkedik. A tantárgy tartalma: Alkalmazási rendszerek és rétegeik Az informatikai és üzleti folyamatokat kiszolgáló rendszerek áttekintése. Fontosabb alkalmazási szegmensek, rétegek. Az alkalmazott technológiák és az alkalmazások kapcsolata. Alkalmazási rendszerek tervezése A rendszerek logikai áttekintése: követelményrendszer, analízis, tervezés, nagyvonalú rendszertervek. Alkalmazások fejlesztésének projektmenedzsmentje A rendszerek projektszintû áttekintése: tervezés, megvalósítás. Idõzítés, költséganalízis és -menedzsment. Alkalmazások üzemeltetése Az üzemeltetés követelményei, háttere, költségés erõforrás-analízise. A rendszergazda szerepe a vállalati hierarchiában. A rendszergazda és a menedzsment viszonya, a rendszergazda és a biztonsági infrastruktúra. A rendszergazda és az alkalmazások tartalomkarbantartása. A rendszergazda és az ügyfélszolgálat. Az alkalmazásmenedzsment mint optimalizáló eszköz Az üzleti alkalmazások és folyamatok optimalizálása, a rendelkezésre állás szabályozása. Az alkalmazásmenedzsment és az infrastruktúramenedzsment kapcsolata. Az optimalizálás és a befektetések megtérülése.
28
Üzleti folyamatok Üzleti integráció: az üzleti folyamatok alkalmazásai. B2B és B2C megoldások. Outsourcing támogatása. Ügyféltámogatási szolgáltatások, CRM. Alkalmazásfejlesztés csoportmunkában Csoportmunka-támogatás: projektmenedzsment, csoportos tanulás, csoportkommunikáció. Konkrét esettanulmányok áttekintése. Alkalmazások és biztonság Az alkalmazásokra vonatkozó speciális biztonsági kritériumok. Publikus alkalmazások veszélyei. A gyakorlatok témái: • Konkrét alkalmazási rendszer kifejlesztése csoportmunkában. • Komplex fejlesztési eljárások alkalmazása üzleti folyamatokban. • A vonatkozó információtechnológiai eszközök használatának elsajátítása az alkalmazások üzemeltetésének példáján. • Kompetencia szerzése a publikus alkalmazások adatbiztonsági megoldásaiban. Kötelezõ irodalom: J. Ward: Információrendszerek szervezési elvei, az Ernst & Young támogatásával, Co-Nex Könyvkiadó Kft., Budapest, 1998
Ajánlott irodalom: L. M. Applegate, F. W. McFarlan, J. L. McKenney: Corporate Information Systems Management, Irwin & McGraw-Hill, Boston, 1996
Adatbázis-kezelés elmélete Elõfeltétel: – szemeszter 1
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: Dr. Benczúr András egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: Korszerû adatbázis-kezelõ rendszerek összetett környezetekben való használatához, alkalmazások, információs rendszerek fejlesztéséhez és üzemeltetéséhez szükséges haladó szintû elméleti ismeretek megszerzése. Kapcsolódó gyakorlat: Elosztott, komponens alapú architektúrák, fejlesztõ és üzemeltetõ környezetek. A szoftverfejlesztési technológiák adatbázisokkal összefüggõ lehetõségei. A tantárgy tartalma: Implementációs technikák a tárolásszervezés, indexelési lehetõségek, tranzakciós rendszerek, lekérdezések kiértékelési technikái területén Rekordszerkezetek áttekintése: relációk, objektumok, adatelemek reprezentálása rekordszerkezetekben, blokkszerkezetek, rekordelérések és alapmûveletek. Hagyományos indexszerkezetek: elsõdleges és másodlagos indexek, B-fák, hasító táblák. Többdimenziós indexelés: rács-fájlok, particionált hasító táblák, kd-fák, negyedelõ fák, R-fák, bittérkép indexek. Relációs lekérdezések végrehajtása 1. A fizikai megvalósítás elemei : A relációs algebra, alapoperátorok és kiértékelésük; a fizikai lekérdezési terv elemei; egymenetes algoritmusok, beágyazott ciklusú összekapcsolás, kétmenetes algoritmusok rendezéssel, indexeléssel, hasító táblával; párhuzamos algoritmusok elemei. Relációs lekérdezések végrehajtása 2. A lekérdezés fordító: algebrai kérdések és SQL kérdések elemzõ fája, a kiértékelõ fa javítása algebrai átalakítással, logikai kiértékelési tervek, a mûveletek költségbecslése, méretparaméterek és becslésük, összekapcsolások sorrendje, a végrehajtási terv kiválasztása. Tranzakció-kezelés 1.: AKIT (ACID) elvárás, meghibásodás elleni védelem: RAID tárolók, naplók, visszagörgetés, helyreállítás, kontrollpontok, archívumok.
Tranzakció-kezelés 2.: Konkurencia kezelése. Ütemezések, soros és sorosítható ütemezés, tranzakció szemantikák, zárak és sorosíthatóság ellenõrzés, kétfázisú zárási protokoll, zártípusok, hierarchikus zárak, idõbélyegzõk, osztott adatbázisok zárkezelése és az osztott megegyezés protokolljai. Az új adatmodellek tervezési és lekérdezési módszerei, technikái: Objektum adatbázisok: az ODMG adatmodell (ODL), objektum-relációs modell, OQL és SQL2. A félig-strukturált adatmodell, dokumentum és XML adatbázisok, XQuery, XML-QL. Téradatbázisok, multimédia adatbázisok: adatmodellek, lekérdezõ nyelvek, fizikai elérési módok, lekérdezések kiértékelése. Adattárházak építése, online analitikus feldolgozás (OLAP). Adatbányászati alapalgoritmusok. Kötelezõ irodalom: Ullman J. D., Widom J.: Adatbázisrendszerek; alapvetés, PANEM Kiadó, Budapest, 1998 Garcia-Molina H., Ullman J.D., Widom J. : Adatbázisrendszerek megvalósítása, PANEM Kiadó, Budapest, 2001
Ajánlott irodalom: Kende M., Kotsis D., Nagy I.: Adatbázis-kezelés az ORACLE rendszerben, Panem Kft., Budapest, 2002 Békéssy A., Demetrovics J.: Adatbázis-szerkezetek, Akadémiai Kiadó, Budapest, 2005 K. R. Dittrich, A. Geppert: Component Database Systems, Morgan Kaufmann P. San Francisco, 2001 S. Abiteboul, Buneman P., D. Suciu: Data on the Web, From Relations to Semistructured DAta and XML, Morgan Kaufmann P. San Francisco, 2000 S. Ceri, P. Fraternali: Designing Data-Intensive Web Applications, Morgan Kaufmann P. San Francisco, 2003
29
Adatbázis-kezelés gyakorlat Elõfeltétel: Adatbázis-kezelés elmélete szemeszter 2
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 2
Tantárgyfelelõs: Dr. Benczúr András egyetemi tanár, DSc A tantárgy célja: A gyakorlat konkrét fejlesztõi környezetekben követi az elõadás során tárgyalt technológiai megoldásokat. Elosztott, komponens alapú architektúrák, fejlesztõ és üzemeltetõ környezetek. A szervizorientált szoftverfejlesztési technológiák adatbázisokkal összefüggõ lehetõségei. A gyakorlatok során elsajátított ismereteket esettanulmányok reprezentálják. A laborfoglalkozásokon használt eszközök MS SQL Server/MS OLAP Server, Oracle Server/ Oracle Express, esetleg IBM DB2, SAS. A gyakorlatok témái: • Tárolásszervezési gyakorlatok relációs rendszerek implementálása, indexelésekhez ORACLE, MS SQL Server rendszerekben. • Adatbázis-alkalmazás tervezése ORACLE Designer használatával. • Relációs lekérdezések kiértékelését befolyásoló paraméterek vizsgálata, lekérdezés-optimalizálás és tuninglehetõségek használata. • Helyreállítás és konkurenciakezelés beállítási lehetõségei az ORACLE és MS SQL-Server rendszerekben. • Objektumorientált adatbázisok tervezése és lekérdezése; Microsoft OLE DB, OQL, SQL3 használata. • Adattárházak, adatbányászat, Oracle Express, Microsoft OLAP Services használata. • Webalapú adatbázisrendszerek fejlesztése, XML, DTD, XSD, XSLT, XQuery, XPAth használata ORACLE és MS SQL-Server környezetekben. • XML és adatbázisok integrálása, webszolgáltatás alapú alkalmazás integrálás XML-re építve. • Térinformatikai adatbázis-gyakorlatok, ORACLE Spatial Extension használata. • Elemi multimédia adatbázis-kezelési gyakorlatok.
30
Kötelezõ irodalom: Ullman J. D., Widom J.: Adatbázisrendszerek; alapvetés, PANEM Kiadó, Budapest, 1998 Garcia-Molina H., Ullman J.D., Widom J.: Adatbázisrendszerek megvalósítása, PANEM Kiadó, Budapest, 2001 Kende M., Kotsis D., Nagy I.: Adatbázis-kezelés az ORACLE rendszerben, Panem Kft., Budapest, 2002
Ajánlott irodalom: E. Thomas: Service-Oriented Architecture – A Dield Guide to Integrating XML and Web Services, Prentice Hall PTR, New Jersey, 2004 W. H. Inmon: Building the Data Warehouse, Wiley, New York, 2002 K. R. Dittrich, A. Geppert: Component Database Systems, Morgan Kaufmann P. San Francisco, 2001 S. Abiteboul, P. Buneman, D. Suciu: Data ont he Web, From Relations to Semistructured DAta and XML, Morgan Kaufmann P. San Francisco, 2000 S. Ceri, P. Fraternali: Designing Data-Intensive Web Applications, Morgan Kaufmann P. San Francisco, 2003
Informatikai rendszerek biztonságtechnikája Elõfeltétel: Adatbázis-kezelés elmélete, Adatbázis-kezelés gyakorlat szemeszter 3
óraszám/köv. 2+0+0/v
kredit 2
A tematika kidolgozója: dr. Hermann Gyula fõiskolai tanár, CSc
A tantárgy célja: Az alapképzésben elsajátított ismeretekre építve az informatikai rendszerek biztonságával kapcsolatos ismeretek elmélyítése és mind a szabályozási, mind az elméleti (matematikai) háttér részletes bemutatása, a védelmi technikák mélyreható taglalása. A tantárgy tartalma: Az informatikai rendszerek biztonságának szabályozása és az informatikai biztonság menedzselése Az informatikai rendszerek biztonsági követelményei: titkosság, sérthetetlenség, rendelkezésre állás. Kockázatelemzés. Az informatikai biztonság infrastruktúrája. Óvintézkedések megválasztása. Fizikai és környezeti biztonság. A kommunikáció és az üzemeltetés menedzselése. Rendszerfejlesztések és azok karbantartása. Az üzletmenet folyamatosságának menedzselése, katasztrófaterv, business recovery. Titkosítás matematikai elmélete Kriptográfiai primitívek: Feltétel nélkül biztonságos rejtjelezés: One-TimePad, és feltétel nélkül biztonságos hitelesítés. Szimmetrikus kulcsú blokkrejtjelezõk: helyettesítéses-permutációs rejtjelezõk, differenciális és lineáris kriptanalízis, algebrai zártság és többszörös rejtjelezés. A szimmetrikus kulcsú rejtjelezõ leképezés modelljei. Nyilvános (aszimmetrikus) kulcsú rejtjelezõk: az RSA matematikai alapjai. Az RSA biztonsága, a közeli prímek, a kicsi kódoló kulcsok és a közös modulus problémája. Elliptikus görbe kriptográfia, Diffie-Hellman protokoll elliptikus görbékre. Biztonságos nyilvános kulcsú rejtjelezés: szemantikai biztonság, üzenet-megkülönböztethetetlenség biztonsága, módosíthatatlanság biztonsága. Kriptográfiai hash függvények: hash függ-
vényfajták és biztonsági kritériumok. Kriptográfiai alapprotokollok: blokkrejtjelezési módok (ECB, CBC, CFB, OFB, CTR mód) üzenethitelesítés (MAC), digitális aláírás, kulcscsere protokollok, partnerhitelesítés. Internet-biztonsági protokollok: SSL, IPSec, PGP Mobil hálózatok biztonsága. Elektronikus fizetési protokollok. Bizonyítható biztonság matematikai elmélete. Optikai és kvantummechanikai titkosítási lehetõségek. Az operációs rendszer mint biztonsági kockázat A Windows XP biztonsági architektúrája, és biztonsági szolgáltatásai. Az Active Directory rendszer. A Kerberos hitelesítési protokoll használata. Csoport házirendek. Titkosító fájlrendszer. A Windows XP nyilvános kulcsú rendszerének elemei. Bizonyítványszolgáltatások. Intelligens kártyák. Az IP Security rendszer. Biztonsági beállító és vizsgáló eszközök. UNIX (Linux) operációs rendszerek biztonsági architektúrája. Tûzfalak iptables és ipchains alkalmazásával. Hitelesítési eljárások és infrastruktúrák (PAM, SSL, SSH). Állományok védelme (titkosítása és visszafejtése). Elektronikus levelek védelme. Tesztelés és felügyelet. UNIX rendszerek biztonsági menedzselése. Adatbázisok biztonsági kérdései Megbízhatóság és integritás. Redundancia és belsõ konzisztencia. A konkurens hozzáférés problémája. Érzékeny adatok. Következtetés lehetõségének problémája és ennek kizárása. Számítógépes hálózatok biztonságtechnikája Az Internet és az Intranet architektúrája, támadási pontok és gyenge helyek. Kommunikációs protokollok, a WWW, a Java és az Activex mint biztonsági kockázat. Az Internet és az Intranet biztonsága: tervezés és megvalósítás.
31
Tûzfalak és mûködésük (hozzáférés-vezérlõ rendszerek, tûzfalrendszerek topológiája, behatároló forgalomirányítók, tûzfalak vezérlõ és felügyelõ funkciói, korlátaik, konfigurálás). Az SSH ismertetése és alkalmazásai. Behatolásfigyelõ rendszerek, támadásszimulátorok Ajánlott irodalom: Almási J.: Elektronikus aláírás és társai, Sans Serif Bt., Budapest 2002 Barett D. J., Silvermann R. E., Byrnes R. G.: LINUX biztonsági eljárások, Kossuth Kiadó, Budapest, 2004 Buttyán L., Vajda I.: Kriptográfia és alkalmazásai, Typotex, Budapest, 2004 Ködmön J.: Kriptográfia, Computer Books, Budapest, 2000 Kyas O.: Számítógépes hálózatok biztonságtechnikája, Kossuth Kiadó, Budapest, 2000 McLean I.: Windows 2000 biztonság, Kiskapu 2001 Norton P.: A hálózati biztonság alapjairól, Kiskapu Kiadó, 2000 Pleeger C. P.: Security in Computing, Prentice Hall, 1997 Schneier B.: Applied Cryptography: Protocols, Algorithms and Source Code in C, John Wiley and Sons, 1996 Viraszró T.: Titkosítás és adatrejtés, NetAcadémia Kft., 2004
32
Informatikai rendszerek biztonságtechnikája gyakorlat Elõfeltétel: Adatbázis-kezelés elmélete, Adatbázis-kezelés gyakorlat szemeszter 3
óraszám/köv. 0+0+2/f
kredit 2
A tematika kidolgozója: dr. Hermann Gyula fõiskolai tanár, CSc
A tantárgy célja: Az Informatikai rendszerek biztonságai I. címû tantárgy hallgatása során megszerzett elméleti ismeretek gyakorlati elsajátítása és elmélyítése. A gyakorlatok témái: • Egy blokktitkosítási módszer programjának elkészítése • Nyilvános kulcsú titkosító eljárás (PGP) alkalmazása és vizsgálata • SSH és SSL rendszer installálása és alkalmazásának vizsgálata • Támadások szimulálása a hálózaton • Különbözõ tûzfaltípusok installálása és mûködésének összehasonlítása • Windows XP operációs rendszer biztonsági beállítása, az aktuális hiányosságok vizsgálata és az elhárítási módok bemutatása • Linux operációs rendszer biztonsági beállítása, az aktuális hiányosságok vizsgálata és az elhárítási módok bemutatása
Ajánlott irodalom: PGP Windows Users Guide, Network Associate Inc., 1998 Dwivedi H.: SSH a gyakorlatban, Kiskapu, 2004 Norton, P.: A hálózati biztonság alapjairól, Kiskapu Kiadó, 2000 http://www.pgpi.org http://www.rsasecurity.com
33
Kutatás-fejlesztési projekt Elõfeltétel: Adatbázis-kezelés gyakorlat, Szoftverfejlesztés párhuzamos és elosztott környezetben gyakorlat szemeszter 2
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 3
Tantárgyfelelõs: Dr. Friedler Ferenc egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A gyakorlatokon csoportos projektmunka keretében a hallgatók elsajátítják a kutatás-fejlesztési mérnöki tevékenységhez szükséges alapvetõ készségeket és megismerik a mûszaki dokumentáció készítésének technikáját.
A gyakorlatok témái: • A gyakorlatok során a hallgatók az adott témák kidolgozása keretében megismerik és alkalmazzák a tudományos kutatás, fejlesztés mószertanát. • A TDK-munkát végzõ hallgatók saját kutatásfejlesztési témájuk színvonalas kidolgozásához kapnak megfelelõ ismereteket, míg a TDKmunkában részt nem vevõ hallgatók számára kiscsoportos K+F témák kerülnek kiadásra. • A fõbb tématerületek: Irodalomkutatás Specifikáció és rendszerterv kidolgozása Rendszerterv megvalósítása, a munka dokumentálása Eredmények tesztelése, értékelése Továbbfejlesztési lehetõségek elemzése Eredmények bemutatása szakmai zárójelentés, szakmai cikk, illetve konferencia prezentáció formájában
Kötelezõ irodalom: Eco U.: Hogyan írjunk szakdolgozatot?, Gondolat, 2004 Popper K. R.: A tudományos kutatás logikája, Európa, 1997
34
Alkalmazás menedzsment szakirány
Szakirányfelelõs: Dr. Sima Dezsõ, egyetemi tanár Tantárgyak: Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei gyakorlat Hálózati szolgáltatások tervezése és mûködtetése Alkalmazásszolgáltatás Rendszerfelügyelet Informatikai auditálás Informatikai auditálás gyakorlat
Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei Elõfeltétel: Párhuzamos rendszerek architektúrája, Hálózati szolgáltatások tervezése és mûködtetése szemeszter 3
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: Dr. Sima Dezsõ egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tantárgy keretei között a hallgatók megismerkednek a szerver környezetben mûködõ operációs rendszerek sajátosságaival, az alkalmazási környezet által támasztott biztonsági, megbízhatósági, szolgáltatási és teljesítmény elvárások operációs rendszeri rétegre gyakorolt hatásainak kérdéseivel. Az egyes operációs rendszeri funkciók elemzésén és tervezési terének bemutatásán túl elterjedt szerver operációs rendszerekbõl származó példákon keresztül megtörténik a megvalósítás lehetõségeinek áttekintése is. E tárgy az „Operációs rendszerek” tárgy keretei között elhangzó ismeretekre épít, célja az általános (az operációs rendszerek mindegyikét felölelõ) ismeretek mélyítése, a szervermegoldások témakörére fókuszálva. A tantárgy tartalma: Operációs rendszerek struktúrája Szerver operációs rendszerek felépítésével kapcsolatos elvárások, megvalósítás lehetõségei. Operációs rendszerek konfigurálhatósága, dinamikus kernelek. Kernelfunkciók hatékony mûködésének megvalósítása többprocesszoros szorosan csatolt (SMP) architektúrákon. Folyamatok kezelése Szerverrendszereken futó folyamatok ütemezésével, szeparációjával és kontrollált együttmûködésével kapcsolatos feladatok és megoldások ismertetése. Dinamikus ütemezési megoldások. Folyamatok közötti együttmûködés támogatása (üzenetek, osztott memória). Folyamatok szeparációja (pl. containers). Erõforrás-menedzsment. Memóriamenedzsment Hatékony és megbízható memóriakezelés kialakítása. Különbözõ implementációk összehasonlító elemzése.
Kernel memória dinamikus kezelése. Lapozófájl kezelésének megvalósításai. Diszk gyorsító terület és virtuális memória kapcsolata. Fájlrendszerek és állományok kezelése Fájlrendszerrel szemben megfogalmazott elvárások ismertetése, a fájlrendszerek tervezési terének áttekintése. Megbízhatóság (metaadatok tárolása, naplózott fájlrendszerek). Biztonság (ACL-ek). Szerepek szerinti erõforrás-hozzáférés (RBAC). Teljesítmény (fájlrendszerek struktúrája). Flexibilitás (egységes interfészek, a Vnode/Vfs architektúra). Szerverek hardverelemeinek operációs rendszeri támogatása A szerverekben alkalmazott különbözõ hardvermegoldások operációs rendszerek általi támogatása, a hardvermegoldásokban rejlõ teljesítményvagy megbízhatóság-fokozási lehetõségek kiaknázása. Hardver hibák felsõbb rétegek elõl való elrejtése a hardver redundancia kihasználásával (pl. Dynamic Multipathing). Redundáns háttértároló megoldások szoftveres megvalósítása. Hardverek futás közbeni telepítésének, cseréjének támogatása (dinamikus konfigurálás). Virtualizáció operációs rendszeri szinten Virtualizációs technikák ismertetése, hatékony és megbízható mûködéshez szükséges operációs rendszeri szolgáltatások áttekintése. Virtualizáció célja, a technológia története, a fejlõdés irányai. Tervezési tér. Fõbb megvalósítások áttekintése. Virtualizáció processzor szintû támogatása (IBM Power, AMD, Intel).
37
Elosztott rendszerek OR szintû támogatása Elosztott rendszerek tervezési tere. Elosztott rendszerek operációs rendszer szintû támogatásának elemzése. Köztesréteg (Middleware) megoldások, feladatmegosztás lehetõségei és okai az OR és a köztesréteg között. Kötelezõ irodalom: William Stallings: Operating Systems, Internals and Design Principles (International Edition), Fifth ed., Pearson Prentice-Hall, USA, 2005 Russinovich, Solomon: Microsoft Windows Internals, Fourth ed., Microsoft Press, USA, 2005 Vahalia: Unix Internals, The new frontiers, Prentice-Hall, USA, 1996 Tanenbaum, Steen: Elosztott rendszerek, Alapelvek és paradigmák, Panem, Hungary, 2004 Marcus, Stern: Blueprints for High Availability, Second ed., Wiley Publishing, USA, 2003
Ajánlott irodalom: McDougall, Mauro: Solaris Internals, Core Kernel Architecture, Sun Microsystems Press, USA, 2000 Bovet, Cesati: Understanding the Linux Kernel, Second ed., O’Reilly, USA, 2002
38
Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei gyakorlat Elõfeltétel:Hálózati szolgáltatások tervezése és mûködtetése szemeszter 3
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 3
Tantárgyfelelõs: Dr. Sima Dezsõ egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A laboratóriumi gyakorlat során a hallgatók megismerkednek a szerver operációs rendszerek menedzsmentje során felmerülõ legfontosabb kérdésekkel. A gyakorlatok témái: • Rendszerindítás folyamata, háttérszolgáltatások (démonok) • Felhasználói adminisztráció, jogosultságok • Fájlrendszerek kezelése • Hálózati kapcsolat, hálózati szolgáltatások • Névszolgáltatások, címtárak • Erõforrások megosztása • Információgyûjtés a rendszerrõl (naplózás, teljesítményanalízis) • Rendszerek hangolása • Virtualizáció Kötelezõ irodalom: W. Stallings: Operating Systems, Internals and Design Principles (International Edition), Fifth ed., Pearson Prentice-Hall, USA, 2005 Russinovich, Solomon: Microsoft Windows Internals, Fourth ed., Microsoft Press, USA, 2005 Vahalia: Unix Internals, The new frontiers, Prentice-Hall, USA, 1996 Tanenbaum, Steen: Elosztott rendszerek, Alapelvek és paradigmák, Panem, Hungary, 2004 Marcus, Stern: Blueprints for High Availability, Second ed., Wiley Publishing, USA, 2003
Ajánlott irodalom: McDougall, Mauro: Solaris Internals, Core Kernel Architecture, Sun Microsystems Press, USA, 2000 Bovet, Cesati: Understanding the Linux Kernel, Second ed., O’Reilly, USA, 2002
39
Hálózati szolgáltatások tervezése és mûködtetése Elõfeltétel: Információ- és kódelmélet, Matematikai logika, Számítástudomány szemeszter 2
óraszám/köv 4+0+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: dr. Pletl Szilveszter fõiskolai tanár, PhD
A tantárgy célja: A tantárgy célja megismertetni a hallgatókkal napjaink számítógép-hálózatainak tervezésekor, majd üzemeltetésekor felmerülõ elméleti és gyakorlati kérdéseket és azok alapvetõ megoldási módszereit. A tárgy kitér a hálózatok tervezésének, mûködtetésének, hibafeltárásának és helyreállításának speciális kérdéseire, a rendelkezésre állás és megfelelõség (compliant) biztosítása érdekében teendõ tervezési és üzemeltetési megfontolások ismertetésére. A tantárgy tartalma: Hálózattervezési alapismeretek OSI és TCP/IP hálózati modellek. Topológiák, eszközbázisok és interfészek. Átviteli közegek speciális jellemzõi, tervezési szempontok. Saját és szolgáltatói hálózatok integrálása. Címzési struktúrák, címtartományok, alhálózatok tervezési szempontjai. Routolási stratégiák, tervezési megfontolások. QoS: definíció, osztályozás, hatása a hálózattervezésre. Inhomogén hálózati technológiák egyesítésének tervezési szempontjai. Terhelésmegosztás, erõforrás-menedzsment. Rendszerterv tartalmi és formai kialakítása. Követelményanalízis. Modellezés és szimuláció, szimulációs rendszerek. Költséganalízis. Hálózati hibák feltárása, javítása Komplex hálózatok viselkedési jellemzõi. Hálózati meghibásodások kezelése káosz-elméleti alapon. Hálózati hibák forrásai (emberi, gépi, programtényezõk). Hibakezelés hálózatokban. Hálózattervezés és dokumentálás. Hálózatfelügyeleti rendszerek. Hálózati események naplózása.
40
Változáskezelés és felügyelet Hálózati konfiguráció menedzselés. Távoli konfiguráció menedzsment. Konfigurációmentés és -visszaállítás. Hálózattervezési szempontok a megfelelõség (compliant) biztosítására. Konfigurációanalízis, hálózati szabályrendszer betartatása. Hálózat-diagnosztikai eszközök, hálózat menedzsment Terhelésmérés funkciója, eszközei, megvalósítása. SNMP és MIB fogalma, felhasználása. Hálózat-felügyeleti rendszerek (IBM Tivoli, HP OpenView) Hibaelhárítás lokális hálózatokban LAN kábelrendszerek és meghibásodásaik. LAN rendszerek aktív elemeinek meghibásodásai. Kapcsolt LAN-ok (switched LAN) tipikus hibái, elhárításuk. WLAN rendszerek meghibásodásai. Hibaelhárítás nagy területû hálózatokban ISDN, ADSL hibajelenségei, elhárításuk. Frame Relay, MLLN (Managed Leased Line Network), VPN rendszerek hibajelenségei, elhárításuk. ATM, SDH, SONET és PDH rendszerek hibajelenségei, elhárításuk. Hibajelenségek a magasabb szintû protokollokban IP hálózatok hibajelenségei, elhárításuk. TCP, UDP, PPP, DNS, DHCP hibák és elhárításuk. VoIP és multimédiás rendszerek átviteli hibái és kezelésük. Applikációs szintû protokollok hibakezelése FTP, HTTP, SMTP protokollok hibajelenségei, elhárításuk. Kötelezõ irodalom: A. S. Tanenbaum: Számítógép Hálózatok (második, bõvített átdolgozott kiadás) Panem Kiadó, 2004 – ISBN 963 545 384 1
Alkalmazásszolgáltatás Elõfeltétel: Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei, Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei gyakorlat, Rendszerfelügyelet szemeszter 4
óraszám/köv 4+0+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: Dr. Radnai Tamás tudományos fõtanácsadó, DSc
A tantárgy célja: Az alkalmazások szolgáltatásának és az ezzel járó gyakorlati feladatok megismertetése: a leggyakoribb publikus és vállalati szintû alkalmazások szolgáltatási jellemzõi, követelményei, teljesítményelemzés, szolgáltatási módszerek és a szolgáltatások ellenõrzése. Áttekintést adni az alkalmazások mûködési környezetérõl, jogi, gazdasági, technológiai hátterérõl. A tantárgy tartalma: Alkalmazásszolgáltatási módszertanok Az ITIL és COBIT módszertanok alapjai, összehasonlításuk. A megcélzott felhasználói körök jellemzése. A módszertanok alkalmazási feltételei, követelményei. Rendszeralkotók. Alkalmazásbiztosítás, alkalmazástámogatás. Az IT Governance. Alkalmazásszolgáltatás és rendszerüzemeltetés A rendszergazda és az ügyfélszolgálat szerepe, együttmûködés, alkalmazói támogatás. Call center és informatikai támogatása. Publikus szolgáltatások az interneten A publikus szolgáltatások osztályozása, jellemzõi: intelligens keresõk, net publishing, médiaalkalmazások, P2P alkalmazások. Követelmények, teljesítményanalízis, költséganalízis, hardverszintû háttértervezés. Professzionális és open source megoldások A legelterjedtebb e-commerce, e-banking alkalmazások. Összefüggések a vállalati alkalmazásokkal. E-közigazgatás, e-learning. Az e-alkalmazások szoftver- és hardverkörnyezete.
Vállalati alkalmazások üzemeltetése Információ- és tartalommenedzsment. Az intranet és extranet az üzleti kapcsolatokban. Vállalati portálok, a portálon keresztül elérhetõ adatbázisok menedzsmentje. Az adattárházak, portálok üzemeltetési feladatai Monitoring és rendszerfelügyelet. Back office és front office feladatok, a publikus és belsõ adatok utaztatása. Tranzakció menedzsment, a tranzakciók dokumentációja. Személyes adatok kezelése. Marketing-adatbázisok kezelése. Az alkalmazások mûködési környezete A publikus szolgáltatások jogi vonatkozásai. A netikett és betartatása. Marketingeszközök, veszélyek és speciális lehetõségek. A marketing informatikai támogatása. Gazdasági környezet: az alkalmazások teljesítményanalízise és költségvonzatai. Hatékonyság, megtérülés. Kötelezõ irodalom: J. Ward: Információrendszerek szervezési elvei, az Ernst & Young támogatásával, Co-Nex Könyvkiadó Kft, Budapest, 1998 Mojzes I., Talyigás J.: Elektronikus kereskedelem, MTA Információtechnológiai Alapítvány, Budapest, 2000
Ajánlott irodalom: L. M. Applegate, F. W. McFarlen, J. L. McKenney: Corporate Information Systems Management, Irwin & McGraw-Hill, Boston, 1996 T. Greer: Understanding Intranets, Microsoft Press, 1998
41
Rendszerfelügyelet Elõfeltétel: Hálózati szolgáltatások tervezése és mûködtetése szemeszter 3
óraszám/köv 4+0+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: dr. Broczkó Péter fõiskolai tanár, CSc
A tantárgy célja: A hallgatók megismertetése a számítógépes rendszerek felügyeletével. Ennek során felkészítést kapnak az üzemelés minden metszetérõl az operatív hibaelhárítástól kezdve az üzemelési rendszer tervezett átalakításán át az üzemvitel pénzügyi vetületéig. A tantárgy tartalma: Elõzmények, kialakulása, fejlõdése Ügyfélszolgálat (Service desk) Célja; jellemzõi; Call Center, Help Desk, Service Desk; menedzselési infrastruktúra; felhasználói interfész, üzleti folyamat-támogatás, vezérlési és menedzselési információk; prioritások. Konfigurációkezelés (Configuration management) Configuration Management DataBase (CMDB) kialakítása, a configuration item (CI) fogalma, azonosítók kialakítása; baseline kialakítása; viszonyok. Incidenskezelés (Incident management) Célja, a kapcsolódó fogalmak, az incidens életciklusa. Problémakezelés (Problem management) Célja; problémakezelés, hibakezelés, aktív megelõzés, a trendek feltárása, menedzselési információ, alkalmazás-áttekintés; input-output. Változáskezelés (Change management) A változások szûrése, a változási folyamatok kezelése, a változás kezelése, áttekintések, menedzselési információ; input-output, kategóriái, prioritások, folyamata. Kiadáskezelés (Realease management) A Definitive Software Library kezelése, a Definitive Hardware Storage kezelése, a szoftverek terjesztése, a szoftverek auditálása a CMDB alkalmazásával, a szoftververziók kezelése; a Realease management folyamata.
42
A szolgáltatási szintek kezelése (Service level management) Célja; szolgáltatás-katalógus, szolgáltatási szint követelmény, szolgáltatási szint megállapodás (SLA), mûveleti szint követelmények és megállapodás, feladatai, minimális követelmények, szolgáltatási specifikációs táblázat, szolgáltatási minõségterv, szolgáltatás monitorozás, áttekintés és jelentés, szolgáltatásfejlesztési program, felhasználói kapcsolatfejlesztés. Rendelkezésre állás kezelés (Availability management) Célja; megbízhatóság, konfigurálhatóság (saját magunk vagy mással), redundancia, kiszolgálhatóság; az elérhetetlenség életciklusa, számítása. Kapacitáskezelés (Capacity management) Igény, terhelés, erõforrás és teljesítmény-menedzselés; alkalmazásméretezés. Az IT-szolgáltatás folytonosságának a kezelése (IT Service continuity management) Tervezési célok, kockázattervezés és menedzselés Az IT-szolgáltatások pénzügyi irányítása (Finanacial management for IT services) Eszköz, szervezési, adatátviteli, elhelyezési, szoftverköltségek; fix, változó, közvetlen, közvetett, tõke és mûködési költségek Kötelezõ irodalom: An introduction to IT Service management, (2. kiadás) (http://www.itilbooks.com/) IT Service management pocket guide (http://www.itilbooks.com/)
Ajánlott irodalom: http://itilbooks.com http://itilpeople.com http://itb.hu http://itsmf.hu
Informatikai auditálás Elõfeltétel: Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei, Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei gyakorlat, Rendszerfelügyelet szemeszter 4
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: dr. Szenes Katalin A tantárgy célja: A hallgatókat felkészíteni arra, hogy a nagyvállalatok, a pénzintézetek és az államigazgatás informatikai ellenõrzési feladataiban kisebb, juniori feladatokat elláthassanak. Az itt javasolt ismeretek elsajátítása alapot ad az Informatikai auditálás gyakorlat c. tantárgy ismereteinek elsajátításához. A tantárgy tartalma: Az informatikai audit feladatainak általános áttekintése az információs rendszerek iránti ISO/IEC 17799, ISACA, és magyar szabványok/ajánlások/ elõírások szerinti követelmények – a továbbiakban: Alapkövetelmények – alapján A rendelkezésre állás, a bizalmasság és az integritás auditori értelmezése. A 3 alapkövetelmény, valamint a funkcionalitásra és a dokumentálásra vonatkozó minimálisan célszerû elõírások hatása az audit tervezésére és kivitelezésére. Az auditok szokásos fázisai-lépései. A dokumentáció mint az informatikai biztonság alapja, változáskezelés Az ISO/IEC 12207 (2002. 05-tõl Magyar Szabvány) alapján egy minimális dokumentációs elvárás áttekintése. A fejlesztés/adaptálás alapkérdéseibõl, az adaptálás követelményei. Az alkalmazások funkcionalitásának biztosítása – tesztelés, a tesztelés informatikai ellenõrzési szempontjai és dokumentációja. A vállalati vagyon, különös tekintettel az információrendszerre és az információs rendszerre és védelmi/ellenõrzési aspektusai A vállalati vagyon felbontása információ- és értékrendszerre. A védelem és az ellenõrzés különféle szempontjai – az intézmény mûködése vizsgálatakor (operációs, pénzügyi, törvényi/hatósági megfelelés). A preventív – megakadályozó, a korrektív – javító és a detektív – vizsgálati ellenõrzési intézkedések.
A kár csökkentése (mitigation). A szubsztantív audit. A vállalati információs rendszer infrastruktúrája biztonsági/ellenõrzési szemszögbõl, az információs rendszer auditálás szervezeti és irányítási szempontjai A célintézmény szervezete. Az információs rendszer támogatása. Az IT infrastruktúra környezete. Veszélyeztetõ tényezõk, biztonsági kérdések, védelmi intézkedések ellenõrzési és auditálási szempontok A felhasználói azonosítás ellenõrzési követelményei Az alkalmazások védelme a jogosulatlan hozzáférések ellen, jelszókezelés. A felhasználó azonosítása, autentikálása és feljogosítása. A különféle hitelesítések és audituk (jelszó, PINkód, smartcard, token stb.). A különféle szerepkörû felhasználók tevékenységének nyomkövetése A kliensgépek, az alkalmazási szerverek logjai. Az internettevékenység – proxy szerverek. A levelezési rendszer auditja az intézményi versus az adatvédelmi törvényi szempontból A felhasználói tevékenység nyomkövetése direkt és indirekt módon, tartalomszûrés. Adatvédelmi vonzatok. Kötelezõ irodalom: http://www.isaca.org http://www.isc2.org 2005 CISA Review Techical Information Manual, ISACA Information Systems Audit and Control Association, Inc., Rolling Meadows, Illinois, USA, 2004, QAT közremûködõ évente a készítésben: Szenes Katalin
43
Ajánlott irodalom: Szenes Katalin: Informatikai rendszerek ellenõrzése és auditálása, V. Vállalati Informatika Konferencia, Siófok, 1998. szeptember 29-30., 130-137. old. Szenes Katalin: Ad-e ötleteket a logisztikai rendszerek auditálásához az informatikai ellenõrzés?, Logisztikai Évkönyv ’99, 121-127. old.
44
Informatikai auditálás gyakorlat Elõfeltétel: Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei, Párhuzamos és elosztott rendszerek operációs rendszerei gyakorlat, Rendszerfelügyelet szemeszter 4
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 3
Tantárgyfelelõs: dr. Szenes Katalin A tantárgy célja: A hallgatókat felkészíteni arra, hogy a nagyvállalatok, a pénzintézetek és az államigazgatás informatikai ellenõrzési feladataiban a junior informatikai ellenõr szerepét hatékonyan be tudják tölteni. Azok számára, akik a számítástechnika egyéb ágát, a rendszerszervezést, programozást stb. választják életcélul, ezek az ismeretek jó alapot adnak megbízható, a különféle ellenõrzéseken sikerrel szereplõ és a támadásoknak ellenálló rendszerek készítésében. Az itt javasolt ismeretek elsajátítása alapot ad az ISACA (Information Systems Audit and Control Association) CISA – Certified Information Security Auditor vizsgájára való fölkészülésben. A gyakorlatok témái: • A hálózati biztonság auditálása • Az erõforrás-kihelyezés biztonsági problémái, megoldási lehetõségek, az erõforrás-kihelyezés auditja • Az üzleti folytonossági terv és a katasztrófaterv, az informatikai ülzeti folytonossági terv és az informatikai katasztrófaterv • Kockázatkezelés az informatikai és az informatikai biztonsági rendszerben
Kötelezõ irodalom: http://www.isaca.org D.M. Jordan, L.W. Edelson: Handbook of IT Auditing – 2000 Edition, Warren, Gorham & Lamont RIA Group Vasvári György: Biztonsági rendszerek szervezése, PRO-SEC Kft., Budapest, 1997
Ajánlott irodalom: Szenes K.: Informatikai biztonsági rendszer és ellenõrzése nagyvállalati környezetben, VI. Vállalati Informatika Konferencia, Siófok, 1999. szeptember 28-29. Szenes K.: Az informatikai audit felhasználási területei, Loginfo, 2000/2. szám, kiadó: Magyar Logisztikai Egyesület, 20. old. A Miniszterelnöki Hivatal Informatikai Tárcaközi Bizottsága ajánlásai: 8. sz. Informatikai biztonsági kézikönyv, 12. sz. Informatikai rendszerek biztonsági követelményei, http://www.itb.hu/ajanlasok/
45
Integrált intelligens rendszerek szakirány
Szakirányfelelõs: Dr. Fodor János, egyetemi tanár Tantárgyak: Gépi intelligencia I. Gépi intelligencia II. Intelligens mérnöki rendszerek I. Intelligens mérnöki rendszerek II. Intelligens fejlesztõ eszközök Modellezés és tervezés
Gépi intelligencia I. Elõfeltétel: Információ- és kódelmélet, Matematikai logika, Számítástudomány szemeszter 2
óraszám/köv 3+0+0/v
kredit 4
Tantárgyfelelõs: Dr. Fodor János egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tárgy oktatásának célja, hogy korszerû, egységes keretbe illesztett, szisztematikus bevezetést adjon a gépi intelligencia elsõ nagy témakörébe, a számítási intelligenciába. Ennek keretében tárgyaljuk a fuzzy logika, a neurális hálózatok, valamint a genetikus algoritmusok fontosabb témaköreit. A tárgyalás lehetõvé teszi, hogy a hallgatók könnyen implementálják a tanult technikákat, ezáltal a valós életben felmerült alkalmazásokat oldjanak meg. A tantárgy tartalma: Bevezetés A gépi intelligencia Zadeh-féle megközelítése: mesterséges intelligencia (artificial intelligence) és számítási intelligencia (computational intelligence). A gépi intelligencia alapfogalmai és története. A számítási intelligencia definíciói (Bezdek, Marks), a számítási intelligencia Zadehféle felfogása, Soft Computing definíciója. A fuzzy logika alapjai Történeti áttekintés. Bizonytalanság és pontatlanság. Fuzzy halmazok és tagságfüggvények. Valószínûség és lehetõség. Fuzzy halmazok és relációk Klasszikus halmazok és halmazmûveletek. Fuzzy halmazok és halmazmûveletek. Tagságfüggvények. Trianguláris normák, konormák, negációk. Klasszikus relációk. Fuzzy relációk és speciális osztályaik.
Fuzzy szabályalapú rendszerek Természetes nyelv. Szabályalapú rendszerek. Kanonikus szabályformák. Összetett szabályok dekomponálása. Fuzzy szabályok aggregálása. A következtetés grafikus technikái. Fuzzy nemlineáris szimuláció Fuzzy relációs egyenletek. Particionálás. Fuzzy szabály-alapú rendszerekre épülõ szimuláció. Fuzzy asszociatív memóriák. Fuzzy preferenciák és döntések Fuzzy rendezések. Preferenciák. Konszenzus. Speciális döntési eljárások. Fuzzy klasszifikáció Klasszifikáció hagyományos és fuzzy ekvivalencia relációval. Klaszter analízis. Klaszter validálás. Klaszterezés c-átlagok alapján. Klasszifikációs metrika. Hasonlósági reláció a klaszterezésbõl. Neurális hálózatok A neurális hálózatok definíciója, felépítése, mûködése. A neurális hálózat elemei, topológiája. A neurális hálózatok alapvetõ felhasználási területei. A neurális hálózatok approximációs képessége. Stabilitás Bevezetés. Stabilitás lineáris és nemlineáris rendszerek esetén. A Hopfield hálózatok energiaviszonyai. Tanulás Ellenõrzött tanulás. Nem ellenõrzött tanulás. Analitikus tanulás.
Fuzzy aritmetika Fuzzy halmazok függvényei – a kiterjesztési elv. Fuzzy számok és speciális osztályaik. Aritmetikai mûveletek fuzzy számokkal. Közelítõ eljárások.
Tanuló hálózatok Ellenõrzött tanítású hálózatok. Nem ellenõrzött tanulású hálózatok. Analitikus tanítású hálózatok. A CNN hálózat.
Fuzzy logika A klasszikus predikátum logika kiterjesztése. Fuzzy implikációk és tulajdonságaik. Közelítõ érvelés. Fuzzy tautológiák, ellentmondások, ekvivalenciák és logikai bizonyítások.
Alkalmazások Mintafelismerés. Optimalizációs problémák. Dinamikus feladatok.
49
A hálózatok megvalósítása Analóg megvalósítások. Digitális megvalósítások. A genetikus algoritmusok alapjai Tudás és optimalizálás. Az optimalizálás alapfogalmai és módszerei. Bevezetés a genetikus algoritmusokba. Egyszerû genetikus algoritmusok. Fejlett genetikus algoritmusok Elméleti háttér. További genetikus lehetõségek. További evolúciós módszerek. Genetikus algoritmusok implementációja és alkalmazásai Szoftver. Hardver. Mérnöki tervezés. Ütemezés. Képfeldolgozás. Játékelmélet. Térképészet. Jelfeldolgozás. Kötelezõ irodalom: Álmos A., Horváth G., Várkonyiné Kóczy A.: Genetikus algoritmusok, Typotex, Budapest, 2002 J. Fodor, M. Roubens: Fuzzy preference modelling and multicriteria decision support, Kluwer, Dordrecht, 1994 Kóczy T. L, Tikk D.: Fuzzy rendszerek, Typotex, Budapest, 2000
Ajánlott irodalom: R. Fullér: Introduction to Neuro-Fuzzy Systems, Advances in Soft Computing Series, Springer-Verlag, Berlin/Heildelberg, 2000
50
Gépi intelligencia II. Elõfeltétel: Gépi intelligencia I. szemeszter 3
óraszám/köv 3+0+0/v
kredit 4
Tantárgyfelelõs: Dr. Fodor János egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tárgy oktatásának célja, hogy korszerû, szisztematikus bevezetést adjon a gépi intelligencia második fõ témakörébe, a mesterséges intelligenciába. A félév során a hallgatók kellõ mélységû ismereteket szerezhetnek olyan adaptív mechanizmusokról, amelyek elõsegítik az intelligens viselkedést komplex és változó környezetben. A tárgyalás lehetõvé teszi, hogy a hallgatók könnyen implementálják a tanult technikákat, ezáltal a valós életben felmerült alkalmazásokat oldjanak meg. A tantárgy tartalma: Bevezetés a mesterséges intelligenciába A mesterséges intelligencia alapfogalmai és története. Intelligens ágensek mûködése, struktúrája. Környezetek. Problémamegoldás kereséssel Problémamegoldó ágensek. Problémamegfogalmazás és megoldás. Keresési stratégiák. Keresési algoritmusok. Tudás és következtetés A tudásbázisú ágens. Reprezentáció, következtetés és logika. Az ítéletkalkulus. Elsõrendû logika. Elõre- és hátrafelé láncolás. Teljesség. A tudásbázis építése. Logikai következtetõ rendszerek.
Szakértõi rendszerek A szakértõi rendszerek kialakulása, fejlõdése, felépítése. A tudásbázis és a következtetés. Nemdeterminisztikus és fuzzy koncepciók alkalmazása. Szakértõi rendszerek építését támogató eszközök. Szakértõi rendszerek készítésének fázisai. Esettanulmányok. Tanulás Megfigyelések alapján történõ tanulás. Valószínûségi hálók tanulása. Megerõsítéses tanulás. A tudás szerepe a tanulásban. Kommunikáció, észlelés és cselekvés Kommunikáló ágensek. A természetes nyelv megértésének szintjei és problémái. Képalkotás, képfeldolgozás, látás. Beszédfelismerés. Robotika. Filozófiai alapok. Kötelezõ irodalom: S. J. Russel, P. Norvig: Mesterséges intelligencia modern megközelítésben, Panem Kiadó, Budapest, 1999
Ajánlott irodalom: Futó I. (szerk.): Mesterséges intelligencia, Aula Kiadó, Budapest, 1999
Tervkészítés A tervkészítés alapjai. Tervkészítés szituációkalkulusban. Részben rendezett tervkészítés. Hierarchikus dekompozíció. Erõforráskényszerek. Bizonytalan tudás és következtetés Bizonytalanság. Valószínûség. A Bayes-tétel és alkalmazása. Valószínûségi következtetõ rendszerek. Következtetés valószínûségi hálókban. A bizonytalansági következtetés egyéb módszerei. A hasznosságelmélet alapjai. Döntési hálók.
51
Intelligens mérnöki rendszerek I. Elõfeltétel:Rendszer- és irányításelmélet, Gépi intelligencia I. szemeszter 3
óraszám/köv 3+0+0/v
kredit 4
Tantárgyfelelõs: Dr. Rudas Imre egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tantárgy célja a gépi intelligenciai eszközök rendszerekben történõ integráláshoz szükséges elméleti alapok és technikák tárgyalása. Áttekintést ad a fuzzy, neurális, genetikus és az ezek külölféle integrációiból álló hibrid rendszerek, a fuzzy ismeretalapú rendszerek, a gépi tanulás és döntéshozatal elméleti vonatkozásairól és konkrét mérnöki rendszerekbeli alkalmazásairól. A tantárgy tartalma: Fuzzy modellezés Fuzzy modellek általános architektúrája és osztályozásuk. Fuzzy modellek kódolása, dekódolása, verifikációja. Fuzzy irányítás Az irányítási rendszer felépítése, következtetési eljárások, fuzzifikálás, defuzzifikálás. TakagiSugeno irányítási rendszer. Ellenõrzött irányítás, adaptív irányítás, önszervezõ fuzzy irányító rendszerek, csúszó-mód fuzzy irányítás, hierarchikus irányítás. Fuzzy modell inverzió. Neurális hálózatok alkalmazásán alapuló irányítási rendszerek Speciális elõrecsatolt hálózatok (Functional Link Network, Counter-propagation Network elõrecsatolt változata, „Winner Takes All” Architecture, Cascade Correlation Architecture, Radial Basis Function Networks), visszacsatolt hálózatok (Hopfield Network, Bidirectional Associative Memories). Hibrid rendszerek Fuzzy-neuro rendszerek (az ismeretbázis tanulása, tagsági függvény tervezése, az ANFIS mint tipikus fuzzy-neuro rendszer), neuro-fuzzy irányítási rendszer, fuzzy-genetikus rendszer, genetikus-fuzzy rendszer, neuro-genetikus rendszer, fuzzy-neuro döntéstámogató rendszer, fuzzy szakértõ rendszer, hibrid hierarchikus robotirányító rendszer. Fuzzy ismeretalapú rendszerek Fuzzy ismeretalapú rendszerek jellemzõi. Fuzzy szakértõ rendszerek. 52
Gépi tanulás A gépi tanulás alapjai, döntési fák, klasszifikációs és regressziós fák, döntési és regressziós fák transzformálása fuzzy-neuro hálóba. Tanuló fuzzy következtetési rendszerek. Adat- és információmenedzsment Fuzzy adatbázisok alapjai, információ-visszanyerés. Eset alapú (case based) következtetési rendszerek. Döntéshozatal, optimalizálás Döntési modellek. A fuzzy optimalizálás lehetséges megközelítései. Fuzzy matematikai programozás, nemlineáris prgramozás, dinamikus programozás. Kötelezõ irodalom: Cordon, Herrera, Hoffmann, Magdalena: Genetic Fuzzy Systems, Evolutionary Tuning and Learning of Fuzzy Knowledge Bases, Word Scientific, Singapore, 2003 E.H. Ruspini, P. P. Bonissone, W. Pedrycz eds.: Hadbook of Fuzzy Computation. Institute of Physics Publishing, Bristol and Philadelphia, 1998 J. Abonyi: Fuzzy Model Identification for Control, Birkhauser Boston, 2003 W. Pedrycz: Fuzzy Control and Fuzzy Systems, John Wiley & Sons Inc. New York, 1993
Ajánlott irodalom: H. Bidgoli (szerk.): Encyclopedia of Information systems, Vol. 1-4, Academic Press, 2003 B. Lantos: Fuzzy Systems and Genetic Algorithms, Mûegyetem Kiadó, 2002 Kaynak, Zadeh, Turksen, Rudas: Computational Intelligence: Soft Computing and Fuzzy-Neuro Integration wit Applications. I. J. Rudas, M. O. Kaynak: Techniques in Soft Computing and their Utilization in Mechatronic Products, Gordon and Beach International Series in Engineering, Technology and Applied Science Volumes on Mechatronics Systems Techniques and Applications, Vol. 5. Diagnostic, Reliability and Control System Techniques, C.T. Leondes ed. 2000, Singapore, pp. 101-138.
Intelligens mérnöki rendszerek II. Elõfeltétel: Gépi intelligencia II., Intelligens mérnöki rendszerek I., Modellezés és tervezés szemeszter 4
óraszám/köv 3+0+0/v kredit 4
Tantárgyfelelõs: Dr. Rudas Imre egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A tantárgy célja a mérnöki rendszerek kiemelt jelentõségû reprezentánsának, a mechatronikai rendszerek alapjainak bemutatása, a mérnöki tervezés mechatronikai nézõpontból való megközelítése. A tantárgy tartalma: Elõzmények A mechatronika fogalmának kialakulása és fejlõdése konkrét eszközök és módszerek megjelenésének tükrében bemutatva. A mechatronika kulcsfontosságú alkotórészei napjainkban: fizikai rendszermodellek, érzékelõk és hajtások, jelfeldolgozó rendszerek, számítógépek és logikai rendszerek, szabályozási/irányítási rendszerek. A mérnöki tervezés mechatronikai nézõpontból való megközelítése A mechanikai és elektronikai funkciók megosztása; a mûködési jellemzõk javítása. Új funkciók integrálása. A rendszerintegrálás két alapvetõ ága: alkatrészek (hardver) integrálása; az információkezelés integrálása (szoftver). Tipikus alapvetõ architektúrák és hardver/szoftver kompromisszumok: többszintû szabályozó architektúrák, jelfeldolgozás, modellalapú és adaptív szabályozás, felügyelet és hibadetektálás, intelligens rendszerek és azok alapfeladatai. Konkurens tervezés, szimulációs módszerek. A részrendszerek csatlakozatása (System Interfacing): jeladók és konverterek, mintavételezés, szûrés, adatgyûjtés. A mikro- és nanotechnológia alapelemei Fizikai skálatörvények; elektromechanikus jelátalakítás, tipikus hajtás- és szenzorkarakterisztikák; nanogépek. Új trendek a nano-, mikro- és miniskálájú rendszerek tervezésében. Tipikus mechatronikai eszközök durva fizikai modelljei: elektromechanikai rendszerek egyesített Lagrange féle modellje; Earnshow tétele és az elektromechanikai rendszerek egyensúlyi helyzetének stabilitási problémái. Rudak, torziós rugók, lemezek, piezoelektromos rudak, elektro-
mágneses erõk, fésûs szerkezetû meghajtók „Comb-Drive MEMS Actuator” (Micro Electromechanical Systems, MEMS), elektromágneses és termikus hajtások; elektroaktív polimer alapú hajtások, kompozit polimer-fém meghajtók. Konkrét fizikai modellhez szorosan nem kapcsolódó, „keret” modellformák Autoregressive (AR), Autoregressive Moving Average (ARMA), differenciaegyenletekkel leírt rendszerek (ARMAX) formai sajátságai. Fuzzy, neurális és hibrid irányítási rendszerek alkalmazása mechatronikai berendezésekben, konkrét alkalmazási példák Alkalmazási példák Elektrohidraulikus rendszer klasszikus, neurális háló alapú, fuzzy, neurofuzzy szabályozása. Kötelezõ irodalom: Intelligent Control Systems Using Soft Computing Methodologies, Eds.: Ali Zilouchian & Mo Jamshidi, CRC Press, ISBN 0-8493-1875-0, 2001 The Mechatronics Handbook, Editor in Chief: Robert H. Bishop, ISA Press & CRC Press, 2002, ISBN: 0-8493-0066-5.
Ajánlott irodalom: S. E. Lyshevski: Electromechanical Systems, Electric Machines, and Applied Mechatronics, CRC Press, Boca Raton, FL, 1999 S. E. Lyshevski: Nano- and Microelectromechanical Systems: Fundamentals of Nano- and Microengineering, CRC Press, Boca Raton, FL, 2000 F. Harashima, M. Tomizuka, and T. Fukuda: Mechatronics – What is it, why, and how? – an editorial, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, Vol. 1, No. 1, , pp. 1–4, 1996
53
Intelligens fejlesztõ eszközök Elõfeltétel: Gépi intelligencia II., Intelligens mérnöki rendszerek I., Modellezés és tervezés szemeszter 4
óraszám/köv 0+0+3/f
kredit 4
Tantárgyfelelõs: dr. Tar József fõiskolai tanár, CSc
A tantárgy célja: A gépi intelligenciával kapcsolatban oktatott elméleti jellegû tananyag gyakorlati kiegészítése, intelligens rendszerek fejlesztését támogató, a BMF-en rendelkezésre álló szoftverek megismerése, és segítségükkel néhány alkalmazási paradigma kifejlesztése, tesztelése. A tematika kiterjed a klasszikus AI rendszerektõl (a tudásbázisú döntéstámogató rendszer használatának elsajátítását is beleértve) a fuzzy, neurofuzzy, és neurális hálózatok, valamint genetikus algoritmusok használatának bemutatására. A gyakorlatok témái: • Klasszikus tudásalapú (szakértõ) rendszerek: A DOCTUS tudásbázisú rendszer bemutatása. Következtetés szabályok alapján, tapasztalat alapján. Felhasználói felület. • DOCTUS rendszer segítségével tudásrendezési funkciók megvalósítása. • DOCTUS rendszeren keresztül a szabályalapú következtetés. • DOCTUS rendszeren keresztül esetalapú következtetés bemutatása (esettanulmányok) • MATLAB programozási alapok: változók, tömbök és tömbmûveletek, struktúrák, ciklusszervezés, scriptek és függvények, globális változók, alapvetõ grafikus szolgáltatások, grafikus felhasználói felületek, fájlmûveletek. A MATLAB legfontosabb matematikai szolgáltatásai, szimbolikus matematikai kifejezések, mûveletek szimbolikus kifejezésekkel, szimbolikus kifejezések egyszerûsítése. • A MATLAB kiegészítése a grafikus programfejlesztõ eszközzel (Simulink), tipikus beépített elemek és paraméterezésük, modell építése tipikus alapelemekbõl, szimulációs paraméterek beállítása. • A MATLAB Control System Toolbox alapjainak megismerése: lineáris SISO modellek reprezentálása, lineáris idõinvariáns modellek reprezentálása, speciális diagramok készítése, diszkrét idejû rendszerek, késleltetés hozzáadása lineáris modellhez, MIMO modellek kifejlesztése. 54
• A MATLAB Fuzzy Logic Toolboxának alapjai: fuzzy következtetõ rendszer (FIS) és részei szerkesztése (tagfüggvények, szabálybázisok) és az azok vizualizálását szolgáló eszközök, különbözõ típusok-módszerek (pl. defuzzyfikálás stb.) beállítása, grafikus user-interfész és közvetlen parancssorban kiadható parancsok használatával. Együttmûködés a Simulinkkel. Mamdani és Sugeno típusú fuzzy modellek. Adaptive NeuroFuzzy Inference System (ANFIS) és grafikus felhasználói felülete, a kezdeti FIS struktúra finomítása tanítással („backpropagation” alapú tanítás valamennyi paraméterre), és egy kombinált módszer amely a bemeneti tagfüggvényekre a backpropagation, a kimenetiekre a legkisebb négyzetek módszerét használja. Tanítási opciók. „Curse of dimensionality” és elkerülése fuzzy klaszterezéssel (Subtractive Clustering, Fuzzy C-means Clustering). Túlfittelés (Overfitting): a tanító adatokra való túl jó, de az ellenõrzõ adatokra kevésbé jó fittelés kimutatása. A MATLAB Fuzzy Logic Toolbox ANSI C kompatibilis forráskódjának használata egyéb külsõ alkalmazásokban e forrásfájl további bõvítésével. • A MATLAB Neural Network Toolbox alapjainak megismertetése: alapvetõ átviteli függvény típusok. Többrétegû sztatikus hálózatok. Dinamikus hálózatok, késleltetés. Perceptron és nagyobb tanító halmazokra alkalmazható (batch) tanítási módok: gradient descent, gradient descent with momentum, variable learning rate. Gyorsított tanulási módok: resilient backpropagation, conjugate gradient módszerek, Polak-Ribiére, Powell-Beale restarts, Brent’s search, Hybride Bisection-Cubic search, Charalambous search, backtracking, kvázi-Newton algoritmusok: BFGS, one step secant algorithm, Levenber-Marquardt algorithm és annak csökkentett memóriát használó változata. • Neurális hálózatok szabályozási alkalmazásai, példákkal: modell alapú prediktív szabályozó, Feedback Linearization Control (NARMA-L2), Model Reference Control.
• Radial Basis Function Networks és alkalmazásai, Generalized Regression Network. Self-Organizing Network és Linear Vector Quantization, Competitive Learning, Kohonen learning Rule, Elman Networks. A felhasználó által specifikált speciális hálók készítése a toolbox segítségével. • A MATLAB Genetic Algorithm Toolboxának alapjai. A feladat definiálása, az algoritmus futtatása és megállítása.
Ajánlott irodalom: Neurális hálózatok és mûszaki alkalmazásai, Egyetemi Tankönyv (szerkesztette: Horváth Gábor), Mûegyetemi Kiadó, Budapest, 1998 Kóczy T. László, Tikk Domonkos: Fuzzy rendszerek, Typotex Kiadó, Budapest, 2000 Szeghegyi–Velencei: Üzleti döntéshozásra alkalmas tudásalapú döntéstámogató rendszerek, BMF KGK – 4007, Budapest, 2003
Kötelezõ irodalom: MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing, Getting Started with MATLAB, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Mathematics, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Programming, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Using MATLAB Graphics, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Desktop Tools and Development Environment, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Simulink Simulation and Model-Based Design Using Simulink, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Symbolic Math Toolbox for Use with MATLAB User’s Guide, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Control System Toolbox for Use with MATLAB Getting Started, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Fuzzy Logic Toolbox for Use with MATLAB User’s Guide, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Neural Neetwork Toolbox for Use with MATLAB User’s Guide, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004 MATLAB Version 7 The Language of Technical Computing Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox for Use with MATLAB User’s Guide, The MathWorks Inc, Natick, MA, USA, 1984-2004
55
Modellezés és tervezés Elõfeltétel: Számítástudomány, Gépi intelligencia I. szemeszter 3
óraszám/köv 3+0+1/f
kredit 5
Tantárgyfelelõs: dr. Horváth László habilitált fõiskolai tanár, CSc
A tantárgy célja: A tantárgy a mérnöki objektumok modellezést mutatja be, majd erre építi komplex termékmodellek kialakításának módszertanát. A hallgatók összefüggéseikben ismerik meg a termékekkel kapcsolatos mérnöki tevékenység virtuális számítógépi rendszereinél alkalmazott elveket, megközelítéseket, módszereket és komponenseket. Végül bemutatja azt a komplex mérnöki alkalmazási rendszert, amely a modellekben tárolt termékinformációt menedzseli, kollaboratív és szimultán mérnöki kommunikációs és internet portál eszközök alkalmazásával. A tantárgy tartalma: Virtuális világ mérnöki célokra Objektumok modellalapú leírása. Az emberi gondolattól a modellig. Mérnöki tevékenység virtuálisban. Modellterek és színpadok jellemzése. Elemzés, vezérlés és szemléltetés modellekkel. Integrált termék-infomációs modell. Az alak leírása Mérnöki objektumok alakcentrikus számítógépi leírása. Határfelület-ábrázolás, topológia és geometria. Testmodellek topológiája, topológia építése Euler operátorokkal. Testek definiálása alaksajátosságokkal. Modellen belül és modellek közötti kapcsolatok leírása Többelemû kontúrok definiálása képzési szabályokkal. Alapvetõ asszociativitások. Geometria és méret vezérelte alakmodellek. Kötöttségek és megõrzésük modellek módosításakor. Felületek és testek definiálása görbék és vonalláncok kontextusában. Alakváltozatainak leírása. Különálló alakok helyezése és mozgásképessége. A geometria leírása Közelítõ és interpolációs görbék. Görbe és felület paraméteres egyenlete, paramétertér. Görbeábrázolások Bernstein és Spline alapfüggvényekkel. Paraméterezés, csomóvektor, B-Szplájn görbék módosulatai. Egységes geometriai ábrázolás (NURBS). 56
Az alak irányításának módszerei Analitikus, szabállyal irányított és szabadformájú alakok. Alakdefiniálás tabulálással, tengely körüli forgatással, adott keresztmetszeteken keresztülbocsátással és pásztázással. Alak kapcsolata környezetével. Felületrendszerek definiálása görbehálózatokból. Alakkal kapcsolatos viselkedések Helyhez kötött jellemzõk meghatározása a véges elemek módszerével. Ütközések és mozgásképesség. Helyzet és alak animációja. Célhoz vezetés és objektumok elkerülése. Alakoptimálás. Adaptív modellezés. A modellezett és a fizikai alakvilág kapcsolata Alakinformáció nyerése fizikai objektumokból. Ponthálók és pontfelhõk feldolgozása görbékké és felületekké. Gyors prototípusok elõállítása geometriai modell feldolgozásával (STL). Modellezés szabadkézi vázolással, kézi vázlatok, rajzok és képek mint modellek információforrásai. Alak elõállítása pályák mentén való irányítással. Mérnöki ismeretek ábrázolása Mérnökcsoport és projektspecifikus ismeretek modellezése. Tapasztalatok stb. rögzítése és alkalmazása generálásra, validálásra és korrigálásra. Paraméterek kombinációinak és összefüggéseinek leírása. Szabályok, ellenõrzések, képletek és reakciók. Ismeretábrázolási módszerek alkalmazása. Termékadatok, cseréjük és menedzselésük Entitás (IGES) és referenciamodell (STEP) alapú adatcsere. Modellezõ rendszerek adatcseréje ábrázolási képesség szerint. Mérnöki folyamat centrikus megközelítés. Termékadat-menedzser (PDM) rendszerek. Termék-élethosszi információmenedzselés (PLM). Kollaboratív mérnöki csoportmunka, mérnöki portálok A mérnöki csoportmunka informatikai háttere. Kollaboratív portál csoportmunkához. Több munkahelyes mérnöki rendszerek adatszervezése. Kiterjesztett vállalati alkalmazások.
A laboratóriumi gyakorlatok témái: • Alakmodell iteratív felépítése alaksajátosságokból • Felületmodellek definiálása és kezelése alaksajátosságként • Alakkapcsolatok modellezése • Végeselem analízis • Ismeretek definiálása és alkalmazása. • Termékadatok menedzselése • Mérnöki portál funkciói
Kötelezõ irodalom: L. Horváth and I. J. Rudas: Modeling and Problem Solving Methods for Engineers, ISBN 0-12-602250-X, Elsevier, Academic Press, 2004 E. Cohen, R. F. and R. G. Elber: Geometric Modeling with Splines: An Introduction, ISBN 1568811373, AK Peters, Ltd., 2001 R. Burden: PDM: Product Data Management, ISBN 0970035225, Resource Pub, 2003
Ajánlott irodalom: D. V. Hutton and D. Hutton: Fundamentals of Finite Element Analysis ISBN 0072922362, McGraw-Hill, 2003 A. Saaksvuori and A. Immonen: Product Lifecycle Management, ISBN 3540403736, Springer, 2003
57
Képfeldolgozás Elõfeltétel: – szemeszter
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: dr. Csink László fõiskolai tanár, PhD
A tantárgy célja: A kurzus elsõ része bevezetést nyújt a képfeldolgozás legalapvetõbb algoritmusaiba, jelesül képmanipulációk, szegmentálás, morfológia, tulajdonságvektorok használata. A második részben áttekintést nyújt két fontos szakterületrõl, nevezetesen az optikai karakterfelismerésrõl és a kézírás-felismerésrõl. A tantárgyhoz szorosan kapcsolódik a Képfeldolgozás gyakorlat c. labortárgy, melynek keretében mód nyílik a tanultak implementálására, illetve önálló projektekre. A tantárgy tartalma: Bevezetés a képfeldolgozásba A digitális kép fogalma. A digitális kamera. A képfeldolgozás tipikus feladatai. A fekete-fehér, szürke és színes képek jellemzõi Diszkrét mintavétel és kvantálás. Képformátumok. Zajok és szûrésük. Szegmentáció Küszöbölés. Összefüggõ komponensek keresése. Színes tartományok detektálása. Tartomány szomszédsági gráfok. Split and merge algoritmusok. Képtranszformációk Szürkeségi képek transzformációi. Hisztogramok készítése, normalizálása, elemzése. Geometriai transzformációk. Morfológiai mûveletek Erózió és dilatáció. Medián. Opening, closing. Vékonyítás és szkeletonizáció.
58
Tulajdonságvektorok használata Tartományok keresését segítõ statisztikus tulajdonságvektorok. Tartományok keresését segítõ szintaktikus tulajdonságvektorok. Az optikai karakterfelismerés problematikája Neurális és klasszikus karakterfelismerõ algoritmusok. Ferdeségelemzés. Font-függetlenség. A dokumentumtopológia. Grafikai elemek felismerése. A dokumentumok „megértése”. A kézírás-felismerés problematikája. A nyomtatott és kézzel írt szövegek felismerésének különbségei. A kézírás-felismerés tipikus feladatai. Rejtett Markov modellek. Kötelezõ irodalom: R. C. Gonzalez, R. E. Woods: Digital Image Processing, Prentice Hall, 2002
Ajánlott irodalom: A. Watt, F. Policarpo: The Computer Image, Addison Wesley, 1998, ISBN 0-201-42298-0 A. K. Jain: Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice Hall, 1989, ISBN 0-13-336165-9
Képfeldolgozás gyakorlat Elõfeltétel: – szemeszter
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 3
Tantárgyfelelõs: dr. Csink László fõiskolai tanár, PhD
A tantárgy célja: A képfeldolgozás és alakfelismerés egyes alkalmazási területein projektmunka folytatása, valamint az ehhez szükséges eszközök megismerése. A gyakorlatok témái: Egy-egy téma várhatóan két laborgyakorlatot vesz igénybe. • Bevezetés a MATLAB matematikai szoftver használatába. • Matlab Image Processing Toolbox használata. • Képszûrések, élkeresések, hisztogramok készítése. • Karakterkontúrok körbejárása, kontúrt jellemzõ tulajdonságvektor elõállítása. • Színes tartományok keresése. • Színnormalizáció. • Tartományok alak szerinti hasonlóságának vizsgálata.
Kötelezõ irodalom: R. C. Gonzalez, R. E. Woods, S. L. Eddins: Digital Image Processing Using Matlab, Pearson Prentice Hall, 2004
Ajánlott irodalom: D. Paulus, J. Hornegger: Applied Pattern Recognition of Images and Speech, Vieweg, 2000 (3rd edition) Edward B. Magrab: An engineer’s guide to MATLAB, 2. ed., Upper Saddle River, Pearson Prentice Hall, 2005 ISBN 0-13-145499-4
59
Adatbányászat Elõfeltétel: – szemeszter
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 2
Tantárgyfelelõs: dr. Gyenizse Pál PhD
A tantárgy célja: A tantárgy célja, hogy a hallgatók megismerjék az adatbányászat módszertanát, eszközeit és határait. Megismerkednek az adattárház technológiával, aminek segítségével az adatbányászathoz szükséges alapadatok megteremthetõk. A tantárgy tartalma: Bevezetés az adatbányászatba Adat, információ, tudás. Üzleti intelligencia. Adatbányászat meghatározása. Adatbányászat módszertanai. Alkalmazási területek. Adattárházak és az OLAP technológia Adattárház definíciója, helye. Többdimenziós adatmodellek, adattárházak tervezése. Adatpiacok. Adattárházak megvalósítása. Jelentéskészítés, lekérdezés. Adatok elõkészítése Adatminõség-biztosítás. Adattisztítás. Adatok transzformálása, redukálása. Diszkretizáció. Hierarchiák építése. Faktorizáció. Szegmentáció.
Társítási szabályok Egydimenziós társítási szabályok. Többdimenziós társítási szabályok. Társítások bányászata. Osztályozás Döntési fa és építése. Bayes-hálók. Neuronháló alkalmazása osztályozásra. Példány alapú megközelítések. Különbözõ regressziós megoldások (lineáris, logit, SVM, egyéb nemlineáris stb.) Genetikus algoritmusok alkalmazása. Fuzzy halmazok alkalmazása osztályozásra. Klaszterezés Különbözõ klaszterezõ módszerek (hierarchikus, particionáló, rács, sûrûség alapú). Neuronhálók alkalmazása klaszterezésre. Fuzzy halmazok alkalmazása klaszterezésre. Egyéb algoritmusok. Bonyolultabb adatbázisok bányászata Téradatbázisok. Multimédia adatbázisok. Idõsorok elemzése. Szöveges adatbázisok. Web bányászata. Kötelezõ irodalom:
Adatvizualizáció Dimenziók száma és típusa szerinti ábrázolási módszerek. Többdimenziós ábrázolási technikák és használatuk.
J. Han, M. Kamber: Adatbányászat: koncepciók és technikák, Panem – Elsevier, 2004
Adatbányászati lekérdezõ nyelv Adatbányászó primitívek, adatbányászati lekérdezõ nyelv (DMQL).
A Berson, S.J. Smith: Data Warehousing, Data Minig, and OLAP, McGraw-Hill, 1997 R. L. Kennedy, Y. Lee, B. van Roy: Solving Data Mining Problems Through Pattern Recognation, Prentice Hall, 1997 P. Adriaans, D. Zantinge: Adatbányászat, Panem – Addison Wesley, 2002 U. Fayyad, G.G. Grinstein, A. Wierse: Information Visualization in Data Mining and Knowledge Discovery, Morgan Kaufmann, 2002 Fajszi B., Cser L.: Üzleti tudás az adatok mélyén, BME, 2004
Leíró adatbányászat Jellemzés. Osztály-összehasonlítás. Statisztikai eszközök használata Kvantilisek. Korrelációk. Szórás. Mintavételezési eljárások. Elõrejelzõ adatbányászat, adatbányászati modellek Tanulás. Modellek csoportosítása. Modellek építése, tesztelése, használata, kombinálása. Modellek kiértékelési módszerei.
60
Ajánlott irodalom:
Adatbányászat gyakorlat Elõfeltétel: – szemeszter
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 3
Tantárgyfelelõs: dr. Gyenizse Pál PhD
A tantárgy célja: A hallgatók képesek lesznek a gyakorlati órákon szerzett tapasztalatok alapján az adatbányászati problémák azonosítására, megoldási módszertan kiválasztására és a kiválasztott módszertan segítségével a probléma megoldására. A gyakorlatok témái: • Adatbányászati projekt. • Konkrét adattárház építése, lekérdezések. • Az elõadás tematikájában szereplõ témakörökhöz feladatok megoldása. • Konkrét adatbányászati eszköz megismerése (DataScope).
Kötelezõ irodalom: J. Han, M. Kamber: Adatbányászat: koncepciók és technikák, Panem – Elsevier, 2004
Ajánlott irodalom: A Berson, S.J. Smith: Data Warehousing, Data Minig, and OLAP, McGraw-Hill, 1997 R. L. Kennedy, Y. Lee, B. van Roy: Solving Data Mining Problems Through Pattern Recognation, Prentice Hall, 1997 P. Adriaans, D. Zantinge: Adatbányászat, Panem – Addison Wesley, 2002 U. Fayyad, G. G. Grinstein, A. Wierse: Information Visualization in Data Mining and Knowledge Discovery, Morgan Kaufmann, 2002 Fajszi B., Cser L.: Üzleti tudás az adatok mélyén, BME, 2004
61
Recent Advances in Intelligent Systems Elõfeltétel: – szemeszter
óraszám/köv 4+0+0/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: Dr. Bitó János egyetemi tanár, DSc
A tantárgy célja: A nemzetközi tudományos élet vezetõ kutatóinak elõadásában megismertetni a hallgatókkal az intelligens rendszerek és kapcsolódó témák kutatásának legújabb eredményeit, a kutatási trendeket, bepillantást nyerni világszínvonalú kutatómûhelyek munkájába, eredményeibe. A tantárgy tartalma: Soft Computing, Computing with Words, Perception-based Probability Theory, Perceptionbased Decision Theory, Generalized Theory of Uncerntanity. Meghívott elõadó: Prof. Lotfi Zadeh, Unversity of California, Berkeley, USA (a Budapesti Mûszaki Fõiskola díszpolgára) Intelligent robotic system, self-organizing system, micro robotics, robotic system under hostile environment, bio-robotic system, neuromorphic intelligent control, fuzzy control, control of mechanical systems and technical diagnosis. Meghívott elõadó: Prof. Toshio Fukuda, Dept. of Micro System Engineering and Dept. of MechanoInformatics and Systems, Nagoya University, Japan (a Budapesti Mûszaki Fõiskola díszpolgára) Methodologies and technologies of autonomous robots, cooperative robots, human-centered robotics, haptic interaction, dynamic simulation, virtual environments, augmented teleoperation, and human-friendly robot design. Meghívott elõadó: Prof. Oussama Khatib, Robotics Laboratory Department of Computer Science Stanford University, USA (a Budapesti Mûszaki Fõiskola díszpolgára) Measure Theory (semigroup valued measures; non-additive set functions; fuzzy measures; quantum logics; applications), Fuzzy Systems (aggregation operators; decision making; applications in medicine, economics, machine tools evaluation) 62
Meghívott elõadó: Prof. Endre Pap, University of Novi Sad, Faculty of Science and Mathematics, Serbia-Montenegro (a Budapesti Mûszaki Fõiskola címzetes fõiskolai tanára) Intelligent Robotics (robot sensing, sensory feedback, telerobotics and space robotics), mechatronics, man-machine interfaces. Meghívott elõadó: Prof. Gerd Hirzinger, Director Institute of Robotics and Mechatronics DLR-Oberpfaffenhofen, Germany (a Budapesti Mûszaki Fõiskola díszpolgára) Intelligent mechatronics, adaptive control, computer-aided manufacturing, control systems and theory, digital control, dynamic systems, manufacturing, mechanical vibrations. Meghívott elõadó: Prof. Masayoshi Tomizuka, Department of Mechanical Engineering University of California, Berkeley (a Budapesti Mûszaki Fõiskola díszpolgára) Space Robotics, Human-robot interaction, Time latency in telerobotics, Calibrated virtual reality, Task-level servo-control in robotics. Meghívott elõadó: Prof. Antal K. Bejczy, NASA, USA (a Budapesti Mûszaki Fõiskola címzetes fõiskolai tanára) A tantárgy szervezése: A meghívott elõadók közül az adott szemeszterben legalább öten egy alkalommal, egyenként 1 kredit értékû, három napra koncentrált elõadássorozatot tartanak. Ajánlott irodalom: Alkalmanként a meghívott elõadók legújabb publikációiból összeállított válogatás.
Diszkrét idejû irányítási rendszerek Elõfeltétel: – Szemeszter
óraszám/köv 2+0+0/v
kredit 3
Tantárgyfelelõs: dr. Pletl Szilveszter fõiskolai tanár, PhD
A tantárgy célja: A modern irányítástechnikai megoldások bemutatása. Az irányítástechnikai alapfogalmak megismertetése. Diszkrétidejû szabályozások analízisének és tervezésének elsajátítása. Néhány diszkrétidejû rendszer optimális irányításának bemutatása. A linearizálás, az optimalizálás és az identifikáció esettanulmányokon keresztül történõ bemutatása. A tantárgy tartalma: Irányítástechnikai alapfogalmak. Az irányítási folyamat. Jelek és rendszerek osztályozása. A mintavételezési törvény. Tartószervek. Mintavételezett jel spektruma.
Kötelezõ irodalom: Lantos Béla: Irányítási rendszerek elmélete és tervezése I. Egyváltozós rendszerek, Akadémia Kiadó, Budapest, 2001
Ajánlott irodalom: Hassan K. Khalil: Nonlinear Systems, Prentice-Hall, 2002 L. Ljung: System identification. Theory for the user, Prentice Hall, 1987 Ashish Tewari: Modern Control Design with MATLAB, John Wiley & Sons, 2002
Jelterjedés mintavételezett rendszerekben. Z-transzformáció. DFT és FFT. A Laplace és a Z-sík kapcsolata. Diszkrétidejû szabályozások analízise. Tipikus tagok diszkrétidejû egyenlete. Differenciáló és integráló operátorok mintavételes közelítése. PID szabályozó mintavételes megvalósítása. Irányíthatóság, megfigyelhetõség és stabilitás. A mintavételi idõ megválasztása. Diszkrétidejû lineáris szabályozások tervezése. Mintavételes szabályozás bilineáris transzformációval. Véges beállási idejû szabályozás. Kétszabadságfokú mintavételes szabályozás. Holtidõs rendszer mintavételes szabályozása. Diszkrétidejû lineáris rendszerek identifikációja. Az identifikáció és a paraméterbecslés. Többváltozós rendszer identifikációja. Diszkrétidejû rendszer optimális irányítása. Nemlineáris rendszerek irányítása. Linearizálás. Nemlineáris rendszerek optimális irányítása. A Matlab/Simulink alkalmazása valósidejû irányításokra.
63
Pályázatok elõkészítése, menedzselése Elõfeltétel: – szemeszter
óraszám/köv 0+0+2/f
kredit 3
Tantárgyfelelõs: Dr. Friedler Ferenc egyetemi tanár
A tantárgy célja: A gyakorlatokon csoportos projekt munka keretében a hallgatók megismerkednek a pályázatok megírásához és menedzseléséhez szükséges ismeretekkel, egy mintaprojekt tanulmányozása, illetve egy kiadott projekt elkészítése keretében. A gyakorlatok témái: • Egy mintaprojekt tanulmányozása, illetve saját pályázat kidolgozása a pályázat benyújtásától a lezárásig, melynek során az alábbi részfeladatok kerülnek megvitatásra: Bevezetés (kutatás, kutatás-fejlesztés, fejlesztés) Projektelõkészítés K+F konzorcium létrehozása, pályázat kidolgozása és benyújtása Projektindítás (kick-off meeting) Projektmenedzsment, együttmûködés a partnerek között (progress meeting) Jelentéskészítés Eredmények hasznosítása Publikálás, elõadás konferencián
64
Kötelezõ irodalom: Görög M.: Általános projektmenedzsment, AULA Kiadó, Budapest, 2001
Ajánlott irodalom: Görög M.: A projektvezetés mestersége, AULA Kiadó, Budapest, 2003 Aggteleky M., Bajna M.: Projekttervezés, projektmenedzsment, KÖZDOK Rt., Budapest, 1994 www.cordis.lu
Multivariate Analysis Elõfeltétel: – szemeszter
óraszám/köv 3+0+1/v
kredit 5
Tantárgyfelelõs: dr. Farkas András fõiskolai tanár, CSc
Course objective: To provide students with an understanding of multivariate statistics and its practical use in a broad variety of real-world problems. The course focuses on the methods that can be applied in a number of practical fields, such as financial management, production & operations management, marketing research, data processing, database management, statistical analysis, information technology and engineering. Special emphasis will be placed on the development of students’ model building abilities and computer application skills. Upon course completion, each student will be able to identify, to formulate and solve problems wherein multivariate statistics can have an impact; to see the relevance of the problems given by many variables; to access data with healthy scepticism. Course content: Summary of Elementary Probability and Statistics Working with Large Bodies of Data, Descriptive Statistics, Set Theory. Basic Probability and Probability Laws, Distributions (discrete and continuous) of Random Variables, Sampling and Sampling Distributions. Statistical Inference Making: Point Estimation, Interval Estimation, Hypothesis Testing, Some Important Statistical Tests and their Applications. One-way and Two-way Analysis of Variance, Factorial Design One-Factor Completely Randomized Design (ANOVA), Among Treatments Estimate, Within Treatments Estimate, F-statistic, F-Test, The Evaluation of the ANOVA Tables. Two-Factor Completely Randomized Design, Experimental Design. A Non-Parametric Test of the ANOVA Procedure: the Kruskal-Wallis Test. Case Applications to Manufacturing and Management.
Simple Linear Regression and Correlation The Simple Linear Regression Model, Assumptions Underlying its Proper Use. Fitting the Simple Linear Regression Model: The Least-Squares Parameter Estimation, Coefficient of Determination, Coefficient of the Simple Linear Correlation. Model Validation. Inferences in Simple Linear Regression and Correlation: Inferences Made on the Population Regression Coefficients and on the Mean of the Conditional Probability Distribution. The Difference between Estimation and Prediction, Estimation and Prediction Confidence Intervals. Case Application to Marketing Management. Multiple Regression and Correlation The Multiple Linear Regression Model, Steps of Model Building, Residual Plot Analysis, Multicollinearity. Tests for Model Validation: Durbin-Watson, Nscores, Goldfeld-Quandt. Multiple and Partial Correlation Analyses. Inferences in Multiple Correlation and Regression. Variable Selection Methods: Forward, Stepwise and Backward Regression. Application to Engineering and Management. Factor Analysis Fundamental Concepts in Factor Analysis. The Method of Principal Component Analysis: Variance Interpretation. Achieved Communalities. Geometric Interpretation of the Factors, Varimax Rotation, Oblimin and Oblique Rotations. Factor Loadings, Factor Scores, Factor Structure Interpretation. Application to Sales.
65
Conjoint Analysis Notion of Conjoint Analysis. Effects Coding, Part-Worths, Relative Importance Measuring. Full Profile Conjoint with Fractional Factorial Orthogonal Array. Graphical Representation of the Attribute Utilities (part-worths). Application to Marketing.
Required material:
Discriminant Analysis Purpose and Specific Objectives of Discriminant Analysis. Geometric representation, The Discriminant Function (Index). Classification with the Use of the Confusion Matrix, Statistical Significance. Interpretation of the Discriminant Coefficients. Application to Finance.
A. Aczel: Complete Business Statistics, (Second Edition), Irwin, Homewood, 1996
Time Series Analysis and Forecasting Models Summary of Time Series Analysis, Decomposition Models: Identifying and Measuring the Trend, Seasonal, Cyclical and Irregular Components. Stationary Forecasting Models: Simple Moving Averages, Single Exponential Smoothing, Trend Adjusted Exponential Smoothing (Holt’s Method), Trend+Seasonally Adjusted Exponential Smoothing (Winter’s Method). Application to Production.
66
Farkas A.: Multivariate Statistical Analysis, Handout (Selected Course Package), BMF KGK, Budapest, 2003 SPSS Statistical Software Package for Social Sciences, (at least Version 8.0). This is available for strictly educational use only at the school’s computer labs
Recommended readings:
67