Quantitative Systemmodellierung und Analyse

Lehrveranstaltung des FG System- und Software-Engineering im Sommersemester 2009

Anrechenbarkeit

• Master Ingenieurinformatik (Wahlkatalog Integrierte Hard- und Softwaresysteme)
• Master Informatik (Vertiefungsgebiet System- und Software-Engineering)
  
• Diplomstudiengang Informatik: Vertiefungsgebiet System- und Steuerungstheorie, kombinierbar mit Systementwurf oder Parallele Systeme als Schwerpunktkomplex oder einzeln als Ergänzungskomplexprüfung (mit fakultativer Übung 4SWS)
  
• Diplomstudiengang Ingenieurinformatik: benoteter Schein im Wahlanteil des Studienschwerpunktes IHS
  
• Ergänzungsfach für alle Studiengänge
  

Aktuelles

• Erster Termin: Vorlesung am Dienstag, 7. April 2009, 11-12:30 im HU117
• Der Übungstermin ist verlegt auf Mittwoch (gerade Woche), 15:00 - 16:30 im M505; Start: 15.4.
  

Inhalt

Modellierung und Leistungsbewertung diskreter technischer Systeme

• Grundlagen (Stochastische Grundlagen, Stochastische Prozesse)
• Modelle (Automaten, Warteschlangensysteme, stochastische Petri-Netze, farbige Petri-Netze)
• Bewertungsverfahren (numerische Analyse, Simulation)
• Ausgewählte Anwendungsgebiete

Organisation

• Verantwortlich: Prof. Dr.-Ing. Armin Zimmermann
• Umfang: 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung sowie 1 SWS fakultative Übung (für Teilnehmer, die 4SWS brauchen)
  
• Vorlesung Dienstag 11-12:30 im HU117
  
• Übung Mittwoch (gerade Woche) 15:00 - 16:30 im M505
• fakultative Übungstermine nach Vereinbarung
  
• Leistungserfassung: unbenotete Übungsaufgaben, mündliche Prüfung von etwa 20 Minuten
  
• Teilnehmer bearbeiten in Gruppen zu max. 3 Studierenden theoretische und praktische Aufgaben.
  Dazu werden verschiedene Softwarewerkzeuge für die Modellierung und Auswertung diskreter Modelle eingesetzt.
  
• Information im Vorlesungsverzeichnis
  

Vorlesungen

Die Folien der Vorlesungen werden im Laufe des Semesters als PDF-Dateien hier zur Verfügung gestellt.
Sie sind aus dem Uni-Netz tu-ilmenau.de heraus oder mit dem in der Veranstaltung bekanntgegebenen Passwort erreichbar.

• Einführung und Überblick, Organisatorisches
• Grundlagen Stochastik
• Leistungsbewertung als Projekt
  
• Stochastische Prozesse
• Warteschlangen
• Petri-Netze
• Stochastische Petri-Netze (erweitert am 1.6.)
  
• Simulation (geringfügiges Update am 29.6.)
  

Übungen und Hausaufgaben

Im Laufe des Semesters werden hier die Folien der Übungen und die Aufgabenblätter zur Verfügung gestellt.
Zugriff siehe Vorlesungsunterlagen.

• Aufgabe 1 - Verteilungen (Daten zur Aufgabe)
  Folien zur Übung
  Abgabe der Lösungen und Besprechung der Ergebnisse in der Übung am 13. Mai
  
• Aufgabe 2 - Stochastische Prozesse
  Folien zur Übung
  Abgabe der Lösung und Besprechung der Ergebnisse in der Übung am 27. Mai
  
• Aufgabe 3 - Warteschlangen (Softwaretool WinPEPSY, Softwaretool zur Installation und Präsentationsfolien)
  Abgabe der Lösung und Besprechung der Ergebnisse in der Übung am 10. Juni
  
• Aufgabe 4 - Petri-Netze (Softwaretool TimeNET, Zugangsdaten in der Vorlesung)
  Abgabe der Lösung und Besprechung der Ergebnisse in der Übung am 24. Juni
  
• Aufgabe 5 - Simulation
  Abgabe der Lösung und Besprechung der Ergebnisse in der Übung am 8. Juli
  

Literatur

Bücher zu den Themen der Lehrveranstaltung

• Jain: The Art of Computer System Performance Evaluation
• Law/Kelton: Simulation Modeling and Analysis
• Cassandras/Lafortune: Introduction to Discrete Event Systems
• Bolch, Greiner, de Meer, Trivedi: Queueing Networks and Markov Chains
  
• Zimmermann: Stochastic Discrete Event Systems
  

Einführende Artikel zu Petri-Netzen

• Petri Nets: Properties, Analysis and Applications von Tadao Murata
• Stochastic Petri Nets: An Elementary Introduction von Marco Ajmone Marsan
  

weitere Hinweise in der Lehrveranstaltung