Комп'ютерні методи аналізу та проєктування електронних засобів (курсовий проєкт)

Спеціальність: Безпека інформаційних і комунікаційних систем
Код дисципліни: 7.125.01.O.008
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Безпека інформаційних технологій
Лектор: проф. Мельник Віктор Анатолійович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: • Закріплення та поглиблення теоретичних знань з дисципліни «Комп’ютерні методи аналізу та проектування електронних засобів». • Вміння аналізувати і досліджувати просторово-часові характеристики алгоритму, розробляти структури граф-алгоритмічних операційних пристроїв із врахуванням технічних вимог в частині продуктивності і затрат обладнання. • Знання методики аналізу і архітектурного проектування спеціалізованих процесорів симетричного блокового шифрування. • Набуття досвіду з аналізу та проектування електронних комп’ютерних пристроїв.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити: • Елементи дискретних пристроїв автоматики, • Архітектура комп’ютерних систем, • Прикладна криптологія.
Короткий зміст навчальної програми: Курсовий проект полягає у здійсненні моделювання алгоритму мовою програмування високого рівня алгоритмів симетричного блокового шифрування і режимів шифрування, опрацювання структури цих алгоритмів, розробленні потокового графа алгоритму симетричного блокового шифрування, розробленні структури граф-алгоритмічного операційного пристрою опрацювання даних і ключів відповідно до вказаного алгоритму симетричного блокового шифрування із врахуванням технічних вимог в частині продуктивності і затрат обладнання, розробленні структури блоків організації режимів шифрування відповідно до вказаних режимів шифрування, та розробленні архітектури і структури процесора шифрування.
Методи та критерії оцінювання: • Письмова перевірка. • Усна перевірка у формі співбесіди. Оцінювання курсового проекту здійснюється за 100-бальною шкалою, яка складається з двох частин: 1) виконання курсового проекту (аналітична і технічна частини, графічна частина – до 60 балів) і 2) захисту (підготовлена доповідь, відповіді на запитання – до 40 балів).
Рекомендована література: 1. Мельник А.О. Персональні суперкомп’ютери: архітектура, проектування, застосування: монографія / А.О. Мельник, В.А. Мельник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 516 с. 2. Коркішко Т.А. Захист інформації в комп’ютерних та телекомунікаційних мережах. Алгоритми та процесори симетричного блокового шифрування: монографія / Т.А. Коркішко, А.О. Мельник, В.А. Мельник. Львів: БАК, 2003. – 169 с. 3. Мельник А.О. Спеціалізовані комп'ютерні системи реального часу. Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", Львів, 1998. - 60 с.

Комп'ютерні методи аналізу та проєктування електронних засобів

Спеціальність: Безпека інформаційних і комунікаційних систем
Код дисципліни: 7.125.01.O.004
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Безпека інформаційних технологій
Лектор: проф. Мельник Віктор Анатолійович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: В результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання: 1. Знати напрямки розвитку комп’ютерної компонентної бази. 2. Знати підходи до реалізації електронних комп’ютерних пристроїв в надвеликих інтегральних схемах. 3. Знати базові рівні проектування надвеликих інтегральних схем та технологію їх виготовлення. 4. Володіти методологією проектування та синтезу електронних комп’ютерних пристроїв відповідно до алгоритмів їх роботи та вимог до технічних характеристик. 5. Володіти технологією проектування програмних моделей електронних пристроїв та систем захисту інформації на рівні міжрегістрових передач. 6. Вміти проектувати і моделювати електронні комп’ютерні пристрої на мові VHDL. 7. Вміти проектувати, моделювати і підлагоджувати окремі блоки електронних пристроїв за допомогою поведінкового опису, структурного опису та опису на рівні міжрегістрових передач на мові VHDL, використовувати сучасні ЕОМ і спеціальні системи автоматизованого проектування для виконання проектних робіт. Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів компетентностей: Загальних: 1. ЗК 1. Здатність до письмової та усної комунікації українською та англійською (чи іншою) мовами. 2. ЗК 8. Підприємницький дух, ініціативність через здатність ефективно використовувати на практиці різні теорії в управлінні наукою та в області ділового адміністрування. 3. ЗК 12. Уміння адаптуватися та працювати в нових ситуаціях, креативність, здатність до системного мислення. Фахових: 1. ФК 9. Здатність розуміти і враховувати соціальні, екологічні, етичні, економічні аспекти, що впливають на формування технічних рішень. Результати навчання даної дисципліни деталізують такі програмні результати навчання: Знання: 1. ЗН1. Володіння достатніми знаннями в галузях пов’язаних з інформаційними технологіями, кібербезпекою, інформаційною безпекою, що дасть можливість критично аналізувати ситуацію в даних галузях та визначати ключові тенденції їх розвитку. 2. ЗН2. Знання сучасних досягнень інноваційних технологій в галузі інформаційних технологій, інформаційно-комунікаційних систем, систем захисту інформації, кібербезпеки та управління. 2. ЗН8. Знання основних підходів до організації типових комплексів та засобів захисту інформації в інформаційних і комунікаційних системах. 3. ЗН10. Знання технологій створення систем захисту комп’ютерних систем та мереж для розробки та визначення загальних принципів побудови систем захисту, завдань та вихідних даних, які необхідно враховувати при проектуванні систем захисту. 4. ЗН11. Знання методик аналізу, синтезу, оптимізації та прогнозування якості процесів функціонування інформаційних процесів та технологій в розподілених інформаційно-комунікаційних системах. Уміння: 1. УМ1. Проводити бібліографічну роботу із залученням сучасних інформаційних технологій, формувати цілі дослідження, складати техніко-економічне обґрунтування досліджень, що проводяться, вибирати необхідні методи дослідження, модифікувати існуючі та розробляти нові методи, виходячи із завдань конкретного дослідження, застосовувати сучасні методи проведення експерименту в конкретній галузі знань. 2. УМ11. Проектувати моделюючі алгоритми, використовуючи методи сумісної роботи аналітичних і імітаційних компонентів. 3. УМ13. Здійснювати вибір засобів захисту інформації для складових інформаційно-комунікаційних систем: операційні системи, активне мережне обладнання, системи мобільних програмних компонентів тощо. Комунікація: 1. КОМ1. Уміння спілкуватись, включаючи усну та письмову комунікацію українською мовою та однією з іноземних мов (англійською). 2. КОМ2. Здатність використання різноманітних методів, зокрема сучасних інформаційних технологій, для ефективно спілкування на професійному та соціальному рівнях. Автономія і відповідальність: 1. АіВ1. Здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати відповідні рішення. 2. АіВ2. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань. 3. АіВ3. Здатність відповідально ставитись до виконуваної роботи, самостійно приймати рішення, досягати поставленої мети з дотриманням вимог професійної етики.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити: • Схемотехніка, • Архітектура комп’ютерних систем, • Прикладна криптологія.
Короткий зміст навчальної програми: Напрямки розвитку комп’ютерної компонентної бази, типи, функції і будова електронних пристроїв. Способи реалізації обчислювальних алгоритмів в апаратних засобах комп’ютерних систем. Основи проектування апаратно-орієнтованих спеціалізованих процесорів. Пристрої реконфігуровної логіки. Технологія проектування програмних моделей комп’ютерних пристроїв на рівні міжрегістрових передач та їх реалізації в ПЛІС. Мова опису апаратних засобів VHDL. Інші мови опису апаратних засобів.
Методи та критерії оцінювання: • Поточний контроль на лекції (без виставляння балів) як фронтальне або вибіркове індивідуальне усне опитування студентів за раніше викладеним матеріалом, особливо за розділами курсу, які необхідні для зрозуміння теми лекції, що читається, або ж для встановлення ступеня засвоєння матеріалу прочитаної лекції. • Поточний контроль на лабораторних заняттях у формі індивідуального опитування. • Письмова перевірка. • Усна перевірка у формі співбесіди. • Тестова перевірка. Максимальна оцінка в балах: 100. З них: • Виконання і захист лабораторних робіт: 40 • Екзаменаційний контроль: 60 (письмова компонента: 30, усна компонента: 30)
Рекомендована література: 1. Мельник А.О. Персональні суперкомп’ютери: архітектура, проектування, застосування: монографія / А.О. Мельник, В.А. Мельник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2013. – 516 с. 2. Коркішко Т.А. Захист інформації в комп’ютерних та телекомунікаційних мережах. Алгоритми та процесори симетричного блокового шифрування: монографія / Т.А. Коркішко, А.О. Мельник, В.А. Мельник. Львів: БАК, 2003. – 169 с. 3. Gokhale M. B. Reconfigurable Computing: Accelerating Computation with Field-Programmable Gate Arrays / M. B. Gokhale, P. S. Graham, Springer, 2005. 4. Scott Hauck, Andre DeHon. "Reconfigurable Computing: The Theory and Practice of FPGA-Based Computation"/ Morgan Kaufmann, 2008. – 944 p. 5. Keating M. «Reuse Methodology Manual for System-On-a-Chip Design» / M. Keating, P. Bricaud, Kluwer Academic Publishers, 1999, - 224 p.