Diskrete Simulation:
Modellierung und Simulation von Rechen- und Kommunikationssystemen
| Veranstalter: |
Dr. Manfred Jobmann,
Dr. Nils Kammenhuber,
LS VIII (Netzarchitekturen und Netzdienste, Prof. Georg Carle)
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| Bereich: |
Informatik II, „Technische Informatik und systemnahe Programmierung ”,
2.4 „Bewertung von Rechensystemen”,
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| Hörerkreis: |
| Studiengang | Wahl/Pflicht |
| Informatik (Bachelor) | wa |
| Informatik (Master) | wa |
| Informatik (Diplom) | wp |
| Wirtschaftsinformatik (Bachelor) | wa |
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| Vorlesung: |
3 SWS |
| ECTS: |
4 |
| Zeit: |
dienstags 14:00 – 16:15
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| Raum: |
FMI 01.06.011
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| Erster Termin: |
Dienstag, 21.04.2009
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Aktuell:
Bei Terminüberschneidungen bitte Email an: jobmann@in.tum.de
Inhalt:
Die Vorlesung mit den begleitenden Fallstudien der (Leistungs-)Bewertung von Rechensystemen
führt in die methodischen Grundlagen und praxisbezogenen Techniken der Modellbildung,
Simulation und Ergebnisauswertung ein.
Die Hörer lernen dabei den OO-Ansatz der Modellierung und Programmierung
von Simulationswerkzeugen und -modellen kennen.
Die Vorlesung behandelt folgende Themen:
- Einführung und Grundbegriffe:
System, Modell, Modellbildung, Modellklassen, Simulation, weitere Analyseverfahren,
einführendes Beispiel, Ziele und Anwendungsbereiche der zeitdiskreten
Simulation
- Konzepte der zeitdiskreten Simulation:
Beziehungen zwischen Zustand und Zeit, Modellierungsstile, ereignis-
und prozeßorientierte Beschreibung und Simulation, Beispiele
- Komponenten zeitdiskreter Simulationsmodelle und -systeme:
Typische Modellbausteine, Aufbau und Komponenten von Simulationssystemen,
Ereignislistenverwaltung (Calendar Queue)
- Zufallszahlen und Verteilungsfunktionen:
Erzeugung von Pseudozufallszahlen gemäß verschiedener Verteilungen
- Zeit- und Leistungsverhalten von Systemen:
Grundbegriffe aus der Statistik, Wartesystem, Gesetz von Little, M/M/1-System,
M/M/1/N-System, Leistungskenngrößen
- Auswertung von Simulationsexperimenten:
Arten von Simulationsexperimenten, Unabhängige Wiederholungen von Simulationsexperimenten, Anfangszustand
und Anlaufphase, Schätzgenauigkeit der Ergebnisse bei unabhängigen
und abhängigen Stichprobenwerten, Konfidenzintervalle, Bestimmung
stationären Verhaltens
- Zur Durchführung von Simulationsstudien:
Phasen einer Simulationsstudie, systematisches Vorgehen, Modellvalidierung,
Eignung, Möglichkeiten und Grenzen von Simulation, Fehler(möglichkeiten)
- Evtl.: Parallele Simulation:
Parallelisierungsansatz, konservatives Verfahren (nach Chandy/Misra),
optimistisches Verfahren (Time Warp)
- Fallstudien: Wartesysteme, Markov-Ketten
-
Hörerkreis:
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Informatiker: Bachelor, Master, Diplom (nach dem Vordiplom)
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Voraussetzungen:
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Informatikgrundstudium, Vorlesung Rechnerarchitektur empfehlenswert
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Empfehlenswert für:
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Die Lehrveranstaltung soll die Basis für eine fundierte und zielgerichtete
Modellierung und Simulation und den professionellen Umgang mit modernen
Simulationssystemen legen, wie sie bei der Analyse von Computersystemen,
Rechnernetzen und Softwaresystemen (System- und Anwendungssoftware), aber
auch z.B. von Fertigungs- oder Verkehrssystemen erforderlich sind.
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Skript:
-
Wird vorlesungsbegleitend ausgegeben.
Empfohlene Literatur
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Cassandras, C. G. und Lafortune, S.
Introduction to Discrete Event Systems.
Springer, 1999
-
Rubinstein, R. Y. and Melamed, B.
Modern Simulation and Modeling.
John Wiley & Sons, N.Y., 1998
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Ripley, B. D.
Stochastic Simulation.
John Wiley & Sons, N.Y., 1987
Weiter Literaturangaben in der Vorlesung
Sprechstunde:
Dr. Manfred Jobmann
FMI Garching, Raum 03.05.061, sowie nach den Veranstaltungen
Telefon: 089/289 18000
Dr. Nils Kammenhuber
FMI Garching, Raum 03.05.043, sowie nach den Veranstaltungen
Telefon: 089/289 18021
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