Схема розділу
-
ЛК - старший викладач Походенко Б.О. групи: МК-21-24, МП-21-24
ЛК - старший викладач Походенко Б.О. групи: МКз-21-24, МПз-21-24
ПЗ - старший викладач Походенко Б.О. групи: МК-21-24, МП-21-24
ПЗ - старший викладач Походенко Б.О. групи: МКз-21-24, МПз-21-24
Заняття відбуваються дистанційно у форматі веб-конференцій за посиланням:
On conference Zoom
https://us04web.zoom.us/j/2272646103?pwd=Y1BGUU4xb2tsYWtVVW13eHdBUEZuUT09
Identification conference: 227 264 6103
Code: 6eqvfm
-
Заняття 1. Основні поняття стандартизації та її застосування в програмному забезпеченні
Мета: сформувати у студентів цілісне уявлення про сутність, роль та застосування стандартизації в програмному забезпеченні, зокрема в автомобільно-дорожній галузі. Після вивчення матеріалу студенти повинні знати історичні етапи розвитку стандартизації, основні терміни, об’єкти, суб’єкти, функції та принципи її здійснення; розуміти значення стандартизації для забезпечення сумісності, якості, безпеки та ефективності інформаційних систем, а також її вплив на кібербезпеку та інтеграцію сучасних технологій, таких як AI та IoT; застосовувати отримані знання на практиці для аналізу та вибору нормативних документів, профілів стандартів і серії ISO 25000 при розробці програмного забезпечення для транспортних систем; аналізувати структуру та взаємозв’язки між різними рівнями стандартизації, їх вплив на життєвий цикл ПЗ та процеси цифрової трансформації в автомобільній індустрії; оцінювати ефективність впровадження стандартів у контексті підвищення якості, кіберстійкості та сталого розвитку транспортної інфраструктури; створювати пропозиції щодо вдосконалення або адаптації стандартів для нових технологічних рішень у сфері програмного забезпечення, враховуючи сучасні виклики 2025 року.
-
Заняття 2. Загальні засади оцінки відповідності та правове регулювання в комп'ютерних технологіях
Мета: сформувати у студентів цілісне розуміння засад оцінки відповідності та правового регулювання в комп’ютерних технологіях, зокрема у сфері автомобільно-дорожніх систем. Після опанування матеріалу студенти повинні знати основні терміни, визначення, модулі, схеми сертифікації, законодавчу базу, суб’єктів і об’єкти інформаційних відносин, види інформації та ліцензій; розуміти значення оцінки відповідності як інструменту забезпечення безпеки, якості, сумісності, етичності та правового захисту програмного забезпечення; застосовувати отримані знання для аналізу процесів сертифікації, перевірки знаків відповідності, вибору модулів та схем оцінки для конкретних програмних продуктів; аналізувати вплив законодавства, стандартів і ліцензій на життєвий цикл програмних засобів, кібербезпеку, захист даних та інтелектуальної власності; оцінювати ефективність правового регулювання та системи оцінки відповідності у контексті інтеграції інноваційних технологій, таких як AI, IoT та V2X, у транспортні системи; створювати пропозиції щодо вдосконалення процедур сертифікації, модулів оцінки та ліцензійних підходів для забезпечення надійності, безпечності та відповідності програмного забезпечення сучасним вимогам 2025 року.
-
Заняття 3. Основні поняття теорії надійності та якості програмних засобів, моделі надійності та оцінювання якості
Мета: сформувати у студентів цілісне уявлення про надійність і якість програмного забезпечення як ключові характеристики його ефективного функціонування, навчити їх методам аналізу, оцінювання та підвищення цих показників у сучасних умовах цифрової трансформації транспортної галузі. Після опанування матеріалу студенти повинні знати основні поняття теорії надійності та якості ПЗ, критерії, кількісні характеристики, причини порушень, ознаки помилок і моделі оцінювання; розуміти значення надійності та якості для безпеки, функціональності, сумісності й ефективності програмних систем, а також взаємозв’язок цих характеристик із життєвим циклом ПЗ; застосовувати знання для аналізу надійності реальних програмних систем, розрахунку показників (наприклад, MTBF, MTTR, коефіцієнта готовності) та вибору відповідних моделей для прогнозування збоїв; аналізувати причини збоїв і помилок, їх вплив на роботу систем, а також ефективність методів підвищення надійності й забезпечення якості; оцінювати якість ПЗ на основі еталонних моделей, міжнародних стандартів і метрик, критично порівнювати різні підходи та визначати оптимальні рішення для конкретних умов застосування; створювати пропозиції з удосконалення процесів забезпечення надійності та підвищення якості ПЗ, розробляти власні підходи до тестування, оцінювання та підвищення стійкості систем, зокрема в інтелектуальних транспортних системах, програмно-визначених транспортних засобах та IoT-інфраструктурі.
-
Заняття 4. Моделі та метрики якості програмного забезпечення
Мета: навчальна мета полягає в тому, щоб студенти досягли повного циклу когнітивного засвоєння матеріалу "Моделі та метрики якості програмного забезпечення" (якщо брати за основу зміст Лекції 4). На найнижчому рівні (1), Знання/Запам'ятовування (Remembering), студент повинен визначити та перелічити ключові поняття, такі як: структура моделі якості, моделі зовнішньої, внутрішньої якості та якості під час використовування, а також назвати типи метрик (наприклад, щільність дефектів, цикломатична складність, час відгуку). Далі, на рівні Розуміння (Understanding) (2), студент має пояснити теоретичні основи моделей якості, інтерпретувати зв'язок між внутрішньою та зовнішньою якістю, а також сформулювати важливість стандартів ISO/IEC 25010 та ISO 26262 для безпеки ПЗ в автомобільній галузі. Наступний рівень, Застосування (Applying) (3), вимагає, щоб студент продемонстрував практичне використання метрик, зокрема вирішив задачу, обчисливши показники якості (наприклад, використати формулу функціональної повноти або task efficiency) для конкретного компонента інтелектуальних транспортних систем (ITS) чи систем допомоги водію (ADAS). Переходячи до вищих рівнів, на етапі Аналізу (Analyzing) (4), студент повинен порівняти та класифікувати відмінності між моделями зовнішньої та внутрішньої якості, розмежувати метрики, що застосовуються для SDV (Software-Defined Vehicles), як-от портативність, від метрик для IoT-датчиків Укравтодору, таких як контекстна повнота, а також здійснити декомпозицію загальної якості ПЗ на ієрархічну структуру характеристик. На п'ятому рівні, Оцінювання (Evaluating), студент має обґрунтувати вибір конкретної моделі якості (наприклад, ISO/IEC 25010) для проєкту автономного водіння, критикувати або перевірити ефективність алгоритмів AI в ADAS на основі метрик етичності (fairness = 1 - bias) та зробити висновок про відповідність програмного забезпечення міжнародним стандартам безпеки. І нарешті, на найвищому рівні, Створення/Синтез (Creating), студент повинен розробити (спланувати) власну методологію метричного аналізу якості, генерувати набір нових метрик для оцінки кібербезпеки систем V2X (Vehicle-to-Everything) з урахуванням сучасних викликів 2025 року, а також спроєктувати структуру моніторингу якості оновлень OTA в програмно-визначених транспортних засобах.
-
Заняття 5. Процеси та моделі життєвого циклу систем та продукту
Мета: передбачає ієрархічне опанування знань та навичок, починаючи від простого відтворення фактів і закінчуючи створенням нових моделей. На першому рівні, Знання/Запам'ятовування (Remembering), студент повинен визначити ключові терміни, такі як життєвий цикл системи, OTA-оновлення, SDV, ITS, ADAS та V2X, а також перелічити основні принципи процесів життєвого циклу систем, зокрема системний підхід, циклічність, адаптивність, орієнтація на користувача та ітеративність. Наступний рівень, Розуміння (Understanding), вимагає, щоб студент пояснив загальні принципи процесів життєвого циклу систем та продукту, інтерпретував зв'язок між процесами та моделями якості, а також сформулював необхідність інтеграції стандартів ISO/IEC/IEEE 12207:2017, ISO 26262:2018 та ISO/SAE 21434:2021 у ці процеси для забезпечення безпеки та кібербезпеки в SDV. Рівень Застосування (Applying) (3) передбачає, що студент продемонструє практичне використання знань, зокрема застосує принципи системного підходу для аналізу інтеграції ПЗ світлофора з IoT-датчиками в ITS, використає концепцію циклічності для планування OTA-циклів оновлень у SDV, що підвищують показник MTBF (середнього часу між відмовами), а також вирішить задачу з визначенням відповідного етапу життєвого циклу (етап виробництва) для впровадження тестування на ASIL-D для ADAS-системи. Четвертий рівень, Аналіз (Analyzing), вимагає, щоб студент порівняв етапи життєвого циклу системи (наприклад, концептуальний, виробництва) та продукту (наприклад, кодування, тестування), розмежував вплив AI на фазу тестування в ADAS та інтеграцію IoT у моделі життєвого циклу (каскадна vs. спіральна), а також здійснив декомпозицію процесу підтримки на етапи виправлення збоїв, оновлення та вдосконалення продукту. На п'ятому рівні, Оцінювання (Evaluating), студент повинен обґрунтувати вибір ітеративної моделі життєвого циклу для розробки SDV (наприклад, для управління OTA-оновленнями), критикувати ефективність етапів утилізації застарілих компонентів IoT-систем Укравтодору з позиції екологічної стійкості (ISO 14001:2015), а також оцінити важливість включення етичної перевірки AI (fairness) на етапі підтримки згідно з ISO/IEC 42001:2022. На найвищому рівні, Створення (Creating), студент має розробити (спланувати) власну гібридну модель життєвого циклу, що інтегрує вимоги кібербезпеки (ISO/SAE 21434:2021) та кліматичної стійкості (тестування на спеку/дощ) для системи V2X, а також спроєктувати структуру ролей та відповідальностей (наприклад, RACI) для управління життєвим циклом ПЗ у контексті OTA-оновлень.
-
Заняття 6. Моделі життєвого циклу та керування ризиками
Мета: передбачає ієрархічне засвоєння концепцій від базового рівня до здатності генерувати власні рішення. На першому рівні, Знання/Запам'ятовування (Remembering), студент повинен визначити основні типи моделей життєвого циклу, як-от Каскадна, Спіральна та Agile, а також перелічити ключові принципи керування ризиками згідно з міжнародними стандартами, зокрема ISO/IEC 31000:2018. Наступний рівень, Розуміння (Understanding), вимагає, щоб студент пояснив архітектурні та процесні відмінності між Каскадною та Agile моделями життєвого циклу, а також сформулював необхідність безперервного моніторингу кіберризиків (ISO/SAE 21434:2021) для систем V2X у контексті сучасних загроз. Рівень Застосування (Applying) (3) передбачає, що студент продемонструє практичне використання знань, зокрема застосує метод ASIL-D (згідно з ISO 26262:2018) для оцінки критичності ризику відмови AI-системи в ADAS, а також використає принципи Спіральної моделі для планування ітеративного циклу розробки програмно-визначених транспортних засобів (SDV). Четвертий рівень, Аналіз (Analyzing), вимагає, щоб студент порівняв переваги та недоліки (наприклад, раннє виявлення vs. висока вартість датчиків) різних моделей життєвого циклу у застосуванні до ITS, розмежував методи ідентифікації ризиків, як-от Checklists та Brainstorming, а також проаналізував кількісний вплив AI-моніторингу на зниження ризику в SDV (наприклад, зниження ризику на 70%) на основі звітних даних. На п'ятому рівні, Оцінювання (Evaluating), студент повинен обґрунтувати вибір Agile моделі для розробки нових функцій OTA-оновлень у SDV, критикувати ефективність регулярних оглядів ризиків (ISO 26262:2018) порівняно з автоматизованим моніторингом кібербезпеки, а також оцінити важливість щомісячної звітності для забезпечення прозорості керування ризиками для стейкхолдерів. На найвищому рівні, Створення (Creating), студент має розробити (спланувати) структуру для гібридної моделі життєвого циклу, яка інтегрує принципи Agile та керування кіберризиками (ISO/SAE 21434:2021) для системи V2X, а також спроєктувати чекліст для ідентифікації ризиків, специфічних для IoT-систем Укравтодору, враховуючи фактори, як-от спека та відсутність доступу.
-
Заняття 7. Супровід і тестування програмного забезпечення в автомобільних системах
Мета: передбачає ієрархічне опанування знань та навичок від базового розуміння до здатності створювати стратегії супроводу та тестування. На найнижчому рівні, Знання/Запам'ятовування (Remembering), студент повинен визначити та перелічити чотири основні типи супроводу (коригувальний, адаптивний, превентивний, перфекційний) та базові типи тестування (наприклад, функціональне, нефункціональне), а також назвати ключові міжнародні стандарти, що регулюють ці процеси, зокрема ISO/IEC/IEEE 14764:2006. Наступний рівень, Розуміння (Understanding), вимагає, щоб студент пояснив необхідність різних типів супроводу в контексті життєвого циклу SDV та інтерпретував значення інтеграції супроводу та тестування для забезпечення якості програмного забезпечення у V2X-системах. Рівень Застосування (Applying) (3) передбачає, що студент продемонструє практичне використання знань, зокрема застосує принципи чорної скриньки для розробки тестових сценаріїв OTA-оновлень у SDV, а також використає процес коригувального супроводу для виправлення виявленого збою в AI-алгоритмі ADAS. Четвертий рівень, Аналіз (Analyzing), вимагає, щоб студент порівняв ефективність ручного та автоматизованого тестування V2X-комунікацій у симуляторі Carla, розмежував процеси супроводу та тестування, які використовуються для SDV та для IoT-датчиків Укравтодору, а також проаналізував вплив нових етичних викликів (fairness) на фазу тестування AI. На п'ятому рівні, Оцінювання (Evaluating), студент повинен обґрунтувати вибір конкретного інструменту (наприклад, Splunk або TensorFlow) для аналізу логів тестування, критикувати існуючі процеси адаптивного супроводу на предмет їхньої відповідності сучасним вимогам кібербезпеки (ISO/SAE 21434:2021), а також оцінити важливість включення етичного тестування AI (наприклад, перевірка fairness 0.96) у загальну стратегію забезпечення якості. На найвищому рівні, Створення (Creating), студент має розробити (спланувати) комплексну стратегію превентивного супроводу, яка інтегрує постійне автоматизоване тестування для SDV та V2X-систем, а також спроєктувати набір тестових сценаріїв для перевірки готовності IoT-систем Укравтодору до екстремальних кліматичних умов (спека 40°C), враховуючи вимоги до швидкості та точності.
-
Заняття 8. Тестові процеси та документація в тестуванні програмного забезпечення
Мета: передбачає ієрархічне опанування навичок, починаючи від запам'ятовування термінів до здатності створювати комплексну тестову документацію та інтегрувати процеси. На найнижчому рівні, Знання/Запам'ятовування (Remembering), студент повинен визначити та перелічити ключові елементи тестової документації, такі як Тест-Політика, Тест-План, Тест-Кейс і Звіт про дефекти, а також назвати чотири рівні тестових процесів (наприклад, організаційний, менеджменту тестування, динамічне тестування). Наступний рівень, Розуміння (Understanding), вимагає, щоб студент пояснив взаємозв'язок між Тест-Політикою та Тест-Планом у контексті забезпечення якості ADAS, інтерпретував значення Test Coverage для оцінки повноти тестування OTA-оновлень у SDV, а також сформулював важливість багаторівневої моделі процесів тестування для систематичного виявлення дефектів. Рівень Застосування (Applying) (3) передбачає, що студент продемонструє практичне використання знань, зокрема застосує принципи розробки тестового плану (наприклад, TMap або IEEE 829-2008) для планування тестування V2X-комунікацій у середовищі симулятора Carla, а також вирішить задачу з написання конкретного Тест-Кейсу (наприклад, для перевірки реакції системи гальмування) згідно зі стандартами документації (наприклад, оформлення 20 сторінок кейсів). Четвертий рівень, Аналіз (Analyzing), вимагає, щоб студент порівняв структуру Звіту про дефекти, що використовується в SDV та для IoT-датчиків Укравтодору, розмежував процеси динамічного тестування та процеси менеджменту тестування, а також проаналізував вплив інтеграції стандартів кібербезпеки ISO/SAE 21434:2021 на структуру Тест-Кейсів (додавання 100 тестів на атаки). На п'ятому рівні, Оцінювання (Evaluating), студент повинен обґрунтувати вибір конкретного інструменту (наприклад, Jira або HP ALM) для керування тестовою документацією, критикувати існуючий Тест-План на предмет його відповідності вимогам кліматичної стійкості (тестування при 40°C), а також оцінити важливість включення показника fairness (наприклад, 0.96) до Звіту про тестування AI-системи ADAS. На найвищому рівні, Створення (Creating), студент має розробити (спланувати) комплексну Тест-Політику, яка інтегрує вимоги безпеки ISO 26262:2018 та етичності AI (ISO/IEC 42001:2022) для розробки SDV, а також спроєктувати структуру Звіту про тестування, який адекватно відображає результати перевірки V2X-систем та їхню готовність до експлуатації.