Τεχνικές εκτίμησης υπολογιστικών συστημάτων και δικτύων¶

Επίσημο περίγραμμα μαθήματος του ΤΜΗΥΠ (Πανεπιστήμιο Πατρών), όπως δημοσιεύεται στη σελίδα του μαθήματος και στο συνημμένο αρχείο «Περίγραμμα Μαθήματος». Το κείμενο παρατίθεται αυτούσιο, χωρίς τα πρότυπα οδηγιών του εντύπου.

Στόχοι¶

Με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας του μαθήματος, οι φοιτητές θα είναι ικανοί να:
Κατανοούν τη σημασία της ανάλυσης και εκτίμησης της απόδοσης των σύγχρονων πληροφοριακών συστημάτων.
Επιλέγουν τις κατάλληλες τεχνικές μελέτης, τις κατάλληλες μετρικές απόδοσης και τα κατάλληλα φορτία εργασίας στις μελέτες απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων.
Μπορούν να διαμορφώνουν και να εφαρμόζουν αποτελεσματικά τα υπάρχοντα εργαλεία εκτίμησης της απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων, όπως τα Προγράμματα Αναφοράς (Benchmarks) και οι Ελεγκτές (Monitors).
Σχεδιάζουν και ρυθμίζουν τα πληροφοριακά συστήματα ώστε να ικανοποιούν προκαθορισμένες απαιτήσεις απόδοσης.
Καθορίζουν το βέλτιστο αριθμό πειραμάτων και παραμέτρων που απαιτούνται για την αποδοτική πειραματική μελέτη υλοποιημένων συστημάτων ή προσομοιώσεών τους.
Γνωρίζουν τη χρησιμότητα, τους περιορισμούς και το εύρος εφαρμογής της Θεωρίας Αναμονής, βασικής αναλυτικής μεθοδολογίας μελέτης της απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων.
Μπορούν να παράγουν μοντέλα της Θεωρίας Αναμονής που αντιστοιχούν στα πληροφοριακά συστήματα που μελετούν.
Επιλύουν βασικά μοντέλα της Θεωρίας Αναμονής, όπως τα Μ/Μ/1, Μ/Μ/m και M/M/1/K.
Επιλύουν μοντέλα Δικτύων Συστημάτων Αναμονής, ανοικτά και κλειστά.
Γνωρίζουν τη χρησιμότητα, τους περιορισμούς και το εύρος εφαρμογής στη μελέτη απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων, των μοντέλων Προσομοίωσης της λειτουργίας τους.
Δημιουργούν λογισμικό που θα υλοποιεί Προσομοιωτές.
Επιλέγουν από υπάρχουσες και να δημιουργούν δικές τους εμπειρικές πιθανοτικές κατανομές και γεννήτριες τυχαίων αριθμών για τους Προσομοιωτές τους.
Μπορούν να αναλύουν τα αποτελέσματα από την εκτέλεση πειραμάτων Προσομοίωσης.

Με την ολοκλήρωση της διδασκαλίας του μαθήματος, οι φοιτητές θα έχουν αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες: 1. Θα έχουν αποκτήσει μια ευρύτερη οπτική Μηχανικού στα πληροφοριακά συστήματα. 2. Θα έχουν τη δυνατότητα εφαρμογής μεθόδων και εργαλείων του κλάδου της Επιχειρησιακής Έρευνας, τόσο σε πληροφοριακά, όσο και σε άλλα συστήματα. 3. Θα μπορούν να σχεδιάζουν και ρυθμίζουν τα πληροφοριακά συστήματα ώστε να ικανοποιούν προκαθορισμένες απαιτήσεις απόδοσης. 4. Θα μπορούν να σχεδιάζουν, να επιλύουν και να υλοποιούν μοντέλα μελέτης της απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων, είτε με πειραματικές διατάξεις, είτε με αναλυτικές τεχνικές, είτε με προσομοίωση. 5. Θα έχουν τη δυνατότητα ανάλυσης και παρουσίασης των αποτελεσμάτων της μελέτης τους.

Περιεχόμενο (ύλη)¶

Εισαγωγή
Μεθοδολογία μελέτης της απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων
Επιλογή τεχνικής μελέτης
Επιλογή μετρικών απόδοσης
Συνήθεις μετρικές απόδοσης
Φορτίο εργασίας
Προγράμματα Αναφοράς (Benchmarks) και Ελεγκτές (Monitors)
Σχεδιασμός και διαχείριση απόδοσης πληροφοριακών συστημάτων
Σχεδιασμός Πειραμάτων μελέτης
Αναλυτικές τεχνικές μελέτης απόδοσης
Απλά μοντέλα της Θεωρίας Αναμονής
Μοντέλα δικτύων συστημάτων αναμονής
Αποδοτικοί αλγόριθμοι επίλυσης δικτύων συστημάτων αναμονής
Προσομοίωση πληροφοριακών συστημάτων
Εφαρμογές σε συστήματα υπολογιστών και δικτύων

Αξιολόγηση¶

Γλώσσα αξιολόγησης: Ελληνική (Αγγλικά αν χρειαστεί)
Τελική εξέταση (100% της συνολικής βαθμολογίας). Τα κριτήρια αξιολόγησης είναι αναρτημένα στην ιστοσελίδα του μαθήματος.
Γραπτή, διαβαθμισμένης δυσκολίας, που μπορεί να περιλαμβάνει: ανάπτυξη και επίλυση σύνθετων προβλημάτων, ερωτήσεις σύντομης απάντησης, ερωτήσεις κρίσεως στη θεωρία.
Εργασία θεωρητικού και προγραμματιστικού χαρακτήρα, με σκοπό την εξοικείωση των φοιτητών με τα αναλυτικά μοντέλα της Θεωρίας Αναμονής και με τις τεχνικές Προσομοίωσης.

Βιβλιογραφία¶

Γιάννης Γαροφαλάκης, “Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων”, Διδακτικές Σημειώσεις, 2010, Πανεπιστήμιο Πατρών
Raj Jain, “The Art of Computer Systems Performance Analysis. Techniques for Experimental Design, Measurement, Simulation, and Modeling”, 1991, J. Wiley & Sons
K. Kant, “Introduction to Computer System Performance Evaluation”, 1992, McGraw-Hill
Leonard Kleinrock, “Queueing Systems. Volume 1: Theory”, 1975, J. Wiley & Sons
Averill M. Law, W. David Kelton, “Simulation Modeling and Analysis”, 3rd edition, 2000, Mc Graw – Hill

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

Είναι εισαγωγικό μάθημα, οπότε δεν γίνεται χρήση επιστημονικής βιβλιογραφίας από περιοδικά.