Συστήματα Ουρών Αναμονής

Διδάσκοντες Κωνσταντίνος Μαλιάτσος
Κατηγορία μαθήματος Ε/Τ&Δ
Κωδικός μαθήματος ΨΣ-013
Πιστωτικές μονάδες 5
Ώρες μαθήματος 3 ώρες
Ώρες εργαστηρίων 2 ώρες
Ηλεκτρονικό υλικό Προβολή στον Εύδοξο (Open e-Class)

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο εκπαιδευόμενος θα είναι σε θέση να μοντελοποιεί συστήματα ουρών αναμονής στο πλαίσιο του σχεδιασμού, της ανάλυσης και της διαχείρισής τηλεπικοινωνιακών δικτύων, δικτύων υπολογιστών και υπολογιστικών συστημάτων, να αναγνωρίζει και να αξιολογεί τις εναλλακτικές επιλογές χρήσης μεθοδολογιών, διαδικασιών (όπως διαδικασίες γεννήσεων – θανάτου, διαδικασίες Markov) και μοντέλων αναμονής (μοντέλα αφίξεων/εξυπηρετήσεων, μαρκοβιανά μοντέλα) και να καθορίζει τη βέλτιστη επιλογή για την αξιολόγηση της επίδοσης δικτύων και συστημάτων. Στο πλαίσιο του εργαστηρίου του μαθήματος ο εκπαιδευόμενος εξασκείται στην εφαρμογή των διδασκόμενων μεθοδολογιών και μοντέλων μέσω της χρήσης υπολογιστικών εφαρμογών και προγραμμάτων σε περιβάλλον προσομοίωσης.

Περιεχόμενα

  • Εισαγωγή στα συστήματα αναμονής
    • Οι έννοιες ουρά αναμονής, πηγή πελατών, σύστημα εξυπηρέτησης.
    • Παραδείγματα υπολογιστικών συστημάτων και δικτύων με ουρές αναμονής
  • Στοιχεία θεωρίας πιθανοτήτων.
    • Θεωρήματα πιθανοτήτων, τυχαίες μεταβλητές, στοχαστικές διαδικασίες, διαδικασίες Poisson.
  • Μαρκοβιανά μοντέλα.
    • Μαρκοβιανές Αλυσίδες Συνεχούς Χρόνου. Μαρκοβιανές Αλυσίδες Διακριτού Χρόνου
  • Διαδικασίες γεννήσεων – θανάτου (Birth death processes).
  • Μέση κατάσταση ουράς και μέσος χρόνος καθυστέρησης, θεώρημα Little
  • Μοντέλα Αφίξεων/ Εξυπηρετήσεων – απλά συστήματα ουρών αναμονής
    • Μ/Μ/1, Μ/Μ/κ, Μ/Μ/1/κ, Μ/Μ/κ/κ, Μ/G/1, G/G/1.
  • Δίκτυα ουρών
    • Προσέγγιση ανεξαρτησίας του Kleinrock, θεώρημα Jackson
  • Αξιολόγηση επίδοσης δικτύων και υπολογιστικών συστημάτων.

Προτεινόμενα Συγγράμματα

  • Warland J. (1997): Δίκτυα Επικοινωνιών (μεταφρασμένο), Εκδόσεις Παπασωτηρίου.
  • Παπούλης Α. (2007): Πιθανότητες, Τυχαίες Μεταβλητές και Στοχαστικές Διαδικασίες, Εκδόσεις Τζιόλα.
  • Ronald W. Wolff, Stochastic Modeling and the Theory of Queues (Prentice Hall 1989)
  • Philippe Robert, Stochastic Networks and Queues (Springer-Verlag, 2003)
  • M. Ross, Stochastic Processes (Wiley, 1995)
  • D. Bertsekas, R. Gallager, Data Networks (Prentice Hall, 1991)
  • Menasce, Almeida, Capacity Planning for Web Services (Prentice Hall, 2001)
  • Βιβλίο-Σημειώσεις: Ν. Ασημακόπουλος: «Συστήματα Αναμονής και Προσομοίωση»

Πρόσθετη Βιβλιογραφία

Επιπλέον, στον Eύδοξο αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων και διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες καθώς και ασκήσεις για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών. Παρουσιάζονται μελέτες περίπτωσης, παραδειγματικά προβλήματα και μέθοδοι επίλυσης αυτών.