ADSD Introdução

ADSD: Introdução Programa da disciplina ADSD http://www.dsc.ufpb.br/~izabel/cursos/02.1/ADSD

ADSD: Introdução Sejam os seguintes exemplos de sistemas: Computadores Redes de Computadores Redes Bancárias Supermercados Aeroportos, ferrovias,... Jogos Operacionais (militares, gerência comercial, ...)

ADSD: Introdução Como avaliar o desempenho de tais sistemas? Campanhas de Medições (em sistemas operacionais) Modelagem Matemática

ADSD: Introdução Campanhas de Medições (Benchmarks) Avalia o desempenho de um sistema em operação Pode validar estudos analíticos e de simulação Estabelece critérios de comparação de desempenho Confiável Custo Baixo - está ao alcance do usuário final

ADSD: Introdução Modelagem Matemática Processo de construir um modelo matemático para representar as características de interesse de um sistema. Avalia o desempenho de um sistema em operação ou não. Estabelece critérios de comparação de desempenho Confiável Custo pode ser alto - exige especialistas Sempre pode ser usada

ADSD: Introdução Solução: Modelagem Matemática Como predizer o desempenho futuro de um sistema que está ainda em fase de projeto? Qual das alternativas possíveis de projeto deve ser escolhida de forma a se obter melhor desempenho a um custo acessível? Solução: Modelagem Matemática

ADSD: Introdução Como? Analisar o sistema projetado através de uma representação abstrata que encorpore o comportamento desse sistema Construir e analisar um modelo do sistema

ADSD: Introdução Sistemas e Modelos Sistema Conjunto de partes organizadas funcionalmente formando um todo Entidade: parte de um sistema Atributo: propriedade ou característica de um sistema ou de uma entidade. Sub-Sistema: parte de um sistema que pode ser estudada como um sistema independente

ADSD: Introdução Atividade: qualquer processo que efetue mudanças no sistema Ambiente ou Meio de um Sistema: é onde o sistema está inserido. Mudanças no ambiente podem afetar o sistema. Estado do Sistema: a descrição de todas as entidades, atributos e atividades num dado ponto do tempo.

ADSD: Introdução Exemplo: Sistema Redes de Computadores Entidades: pacotes, canais de comunicação, comutadores, estações de tabalho... Atributos: do sistema: rede a longa distância (WAN) dos pacotes: dados ou reconhecimento dos canais: capacidade de transmissão Atividades: transmitir pacotes comutar pacotes

ADSD: Introdução d H H Atributo: WAN Sistema RC entidade entidade Sub-sistema entidade H H entidade Atividades: comutar/ transmitir pacotes

ADSD: Introdução H Sistema RLC Sub-sistema entidade Atributo: CSMA/CD Atividade: transmitir pacotes

ADSD: Introdução Modelo Modelagem Uma representação (abstração) de um sistema Pode ser uma representação formal da teoria ou uma representação empírica, usualmente é uma combinação de ambos Modelagem Processo de extrair as características mais importantes de um sistema Modelar não é fácil! É uma arte, mais que uma disciplina científica.

ADSD: Introdução Modelagem requer: conhecimento completo do sistema, Intuição, e habilidade Somente as características mais importantes devem ser representadas no modelo.

ADSD: Introdução

ADSD: Introdução Etapas na construção de um modelo Estabelecer a estrutura do modelo: determinar os limites do sistema (com o seu ambiente), identificar as entidades, os atributos e as atividades do sistema Fornecer valores aos atributos e definir as interações existentes entre suas entidades

ADSD: Introdução Classificação de Modelos Determinístico: cada entrada válida tem um efeito preciso e determinado no estado do modelo. Estocástico: uma entrada válida pode causar várias mudanças no estado do modelo devido aos processos randônicos existentes. Quando observações suficientes são feitas, é possível encontrar a distribuição estatísticas desses processos.

ADSD: Introdução Estático: mudanças de estado não envolvem tempo. Dinâmico: mudanças de estado envolvem tempo.

ADSD: Introdução Modelos Matemáticos A caracterização de um sistema é feita através de relações formais (equações, algoritmos,...) Tipos de Modelos Analíticos Numéricos

ADSD: Introdução Modelo Analítico Quando é possível obter a solução explícita das medidas de desempenho desejadas Ex.: Leis de moção de Newton para o modelo de um foguete

ADSD: Introdução Modelo Numérico Modelo matemático onde não se pode obter uma solução explícita das medidas de desempenho desejadas Exs.: Sistema contínuo modelado usando equações diferenciais Sistema discreto modelado como um sistema de filas

ADSD: Introdução Paradigmas de Modelagem Redes de Filas (abordaremos no curso) Redes de Petri Máquinas de Estados Finitos

ADSD: Introdução Modelagem Matemática Como Solucionar Modelos? Solução Analítica: obtida através de resolução de equações matemáticas que relacionam os parâmetros do modelo com as medidas de desempenho de interesse Ex.: Algorítmos baseados na Teoria das Filas

ADSD: Introdução Solução Numérica: obtida através de interações, métodos de convergência, interpolação, sendo fornecido um valor estimado, simultaneamente ao erro do método Ex.: Simulação Digital

ADSD: Introdução Soluções Analíticas, quando aplicáveis, geralmente exigem suposições simplificadoras. A Simulação Digital é a técnica numérica mais empregada. Modelos de nosso interesse na disciplina são Numéricos, Estocásticos e Dinâmicos Uma introdução às técnicas analíticas e numéricas aplicáveis na solução desses modelos serão apresentadas nos módulos seguintes.

ADSD: Introdução Bibliografia: Discrete-Event System Simulation Jerry Banks, John S. Carson II Barry L. Nelson. Prentice-Hall, Inc1996, p. 548