Ανάλυση της Απόδοσης Πληροφοριακών Συστημάτων

Ιωάννης Γαροφαλάκης

Περιγραφή

Το μάθημα Ανάλυση της Απόδοσης Πληροφοριακών Συστημάτων ανήκει στον τομέα Λογικού των Υπολογιστών του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών Επιστήμης και Τεχνολογίας Υπολογιστών και διδάσκεται κατά το χειμερινό εξάμηνο.

Η Ύλη του μαθήματος περιλαμβάνει:

  • Εισαγωγή στη Λειτουργική Ανάλυση Συστημάτων
  • Διαδικασία Bernoulli
  • Διαδικασίες Markov διακριτού χρόνου
  • Διαδικασίες Γεννήσεων - Θανάτων, και Εισαγωγή στα Απλά μοντέλα Μαρκοβιανών Ουρών
  • Εισαγωγή στο Σύστημα Αναμονής M/G/1
  • Αρχή Μεγιστοποίησης της Εντροπίας, με εφαρμογή στην Ανάλυση Απόδοσης

 

CC - Αναφορά - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή
Περιεχόμενο μαθήματος
  • Εισαγωγή στη Λειτουργική Ανάλυση Συστημάτων
  • Διαδικασία Bernoulli
  • Διαδικασίες Markov Διακριτού Χρόνου
  • Διαδικασίες Γεννήσεων - Θανάτων, και Εισαγωγή στα Απλά μοντέλα Μαρκοβιανών Ουρών
  • Εισαγωγή στο Σύστημα Αναμονής M/G/1
  • Αρχή Μεγιστοποίησης της Εντροπίας, με εφαρμογή στην Ανάλυση Απόδοσης

 

Μαθησιακοί στόχοι

Στόχος του μαθήματος είναι η μελέτη των βασικότερων εργαλείων ανάλυσης της απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων, αρχίζοντας από βασικούς λειτουργικούς νόμους για την εξεύρεση αδρών χαρακτηριστικών απόδοσης (operational προσέγγιση) και συνεχίζοντας με την αυστηρότερη μαθηματική μοντελοποίηση και στοχαστική μελέτη πτυχών της συμπεριφοράς τους.

Τα αντικείμενα του μαθήματος εντάσσονται στην ευρύτερη επιστημονική περιοχή της Επιχειρησιακής Έρευνας (Operations Research), η οποία ορίζεται ως η επιστημονική προσέγγιση στη λήψη αποφάσεων με τη χρήση αναλυτικών μεθόδων. Τα συστήματα που μελετά και μοντελοποιεί είναι ντετερμινιστικά ή πιθανοτικά, προερχόμενα από προβλήματα της πραγματικής ζωής. Οι αναλυτικές μέθοδοι που χρησιμοποιεί η Επιχειρησιακή Έρευνα, είναι πολλές και διαφορετικές: Γραμμικός Προγραμματισμός, Δυναμικός Προγραμματισμός, Θεωρία Παιγνίων, Διαδικασίες Markov, Θεωρία Αναμονής, Προσομοίωση, Αρχή Μεγιστοποίησης Εντροπίας, κ.α.

Προτεινόμενα συγγράμματα

Performance Modeling and Design of Computer Systems:
Queueing Theory in Action / Mor Harchol Balter

Βιβλιογραφία
Διδάσκοντες

Το μάθημα διδάσκεται από τον Καθηγητή Ιωάννη Γαροφαλάκη.

Προαπαιτούμενα
Μέθοδοι αξιολόγησης

Η αξιολόγηση του μαθήματος γίνεται με γραπτή εξέταση με ανοιχτές σημειώσεις, ενώ υπάρχει και η δυνατότητα προαιρετικής εργασίας η οποία μετράει μόνο θετικά στην τελική βαθμολογία.

Ενότητες

Βασικές Λειτουργικές Σχέσεις, Νόμος Χρησιμοποίησης, Νόμος Εξαναγκασμένης Ροής, Νόμος του Little, Γενικός Νόμος Χρόνου Απόκρισης, Interactive Response Time Law, Bottleneck Analysis, Mean Value Analysis, MVA Algorithm για δίκτυα ουρών αναμονής, Balanced Job Bounds

Εντροπία, Ιδιότητες της Μετρικής, Μεγιστοποίηση υπό περιορισμούς με χρήση της μεθόδου Lagrange, MaxEnt κατανομές, Εφαρμογή της MaxEnt προσέγγισης στην Θεωρία Ουρών Αναμονής

Ορισμός Διαδικασίας Bernoulli, Βασικές Ιδιότητες, Στοχαστική Ανεξαρτησία, Έλλειψη Μνήμης, Σχετιζόμενες Τυχαίες Μεταβλητές, Διαχωρισμός και Συγχώνευση Διαδικασιών Bernoulli

Ορισμός Διαδικασιών Markov Διακριτού Χρόνου, Μαρκοβιανή Ιδιότητα, Πιθανότητες n-βημάτων, Εξισώσεις Kolmogorov, Μεταβατική Κατανομή, Πιθανότητες Πρώτου Περάσματος, Κατηγοριοποίηση Καταστάσεων, Κατηγοριοποίηση Αλυσίδων, Στάσιμη Κατανομή, Οριακή Κατανομή, Time Average Κατανομή, Εργοδικές Αλυσίδες Markov

Σύντομη Εισαγωγή στις Διαδικασίες Συνεχούς Χρόνου, Ορισμός Διαδικασιών Γεννήσεων Θανάτων, Γενική Λύση, Εισαγωγή στα Συστήματα Αναμονής, Σημειογραφία Kendall, Βασικά Συστήματα της M/M/- οικογένειας 

Ανάλυση Μέσων Τιμών της M/G/1, Υπολογισμός του Mean Residual Time,  Formula Pollaczek?Khinchine για το μέσο χρόνο αναμονής στην ουρά.

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα
Επίπεδο: A-

Αρ. Επισκέψεων :  2215
Αρ. Προβολών :  31304

Ημερολόγιο