Analyse von Systemperformanz

Kursbeschreibung / -kommentar

Im Rahmen der Vorlesung werden Grundlagen der analytischen Leistungsbewertung behandelt wie sie für die Untersuchung von verteilten Systemen notwendig sind. Die Vorlesung Analyse von Systemperformanz(IN2072) bildet damit das Gegenstück zur Vorlesung Diskrete Simulation(IN2045), welche sich überwiegend mit der event-basierten Simulation beschäftigt. Die mit 2 SWS angesetzte Vorlesung Analyse von Systemperformanz(IN2072) beschäftigt sich überwiegend mit der Modellierung von Warteschlangen (Warteschlangentheorie) sofern sie für die Bewertung von verteilten Systemen relevant sind.

Zu Beginn der Vorlesung werden zunächst allgemeine Möglichkeiten der Leistungsbewertung diskutiert. Hierbei werden auch Teile aus dem Bereich der Simulation herangezogen. Die Funktionsweise einer Warteschlange wird Anhand einer Simulation besprochen. Im Folgenden werden die stochastischen Grundlagen wiederholt.

Bedeutung von Zufallszahlen und -verteilungen und ihre Auswirkung auf die Systemleistung. Wiederholung von für die Vorlesung benötigten Grundlagen von Statistik und Stochastik: Deskriptive Statistik (Erwartungswert und Mittelwerte, Median und Quantile, Varianz, MAD, Momente usw.), Zufallsverteilungen und ihre Eigenschaften, Autokorrelation, Visualisierungsmethoden. Generierung von Zufallsverteilungen, Qualität von Zufallszahlengeneratoren.

Im weiteren Verlauf werden Grundlagen zur Analyse von Zustandsprozessen mit Markov-Eigenschaft besprochen. Anschließend werden Verlust- und Wartesysteme mit und ohne Markov-Eigenschaft analysiert. Ebenfalls werden zeitdiskrete Systeme untersucht. Des Weiteren werden Warteschlangen mit Prioritäten und Gruppenankünften behandelt.

Eine Einführung in Network Calculus ist im weiteren Verlauf der Vorlesung vorgesehen. Optional ist ein Matlab Tutorial geplant, um die erlernten Verfahren an einem praktischen Beispiel zu vertiefen.

Ziel:
Entwickeln von Verständnis für die Modellierung und Leistungsbewertung von verteilten Systemen. Die erlernten Verfahren sollen es ermöglichen, die Leistungsfähigkeit eines Systems abzuschätzen, Schwachstellen zu erkennen und Systeme entsprechend den Zielvorgaben zu Dimensionieren.
Die erlernten Kenntnisse bilden eine gute Basis für MA Arbeiten in denen Systeme verglichen und/oder hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit bewertet werden sollen.