Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Σχετικά έγγραφα
Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Ονοματεπώνυμο: Ερώτημα: Σύνολο Μονάδες: Βαθμός:

Παραδείγματα Θεμάτων/Ασκήσεων Συστημάτων Ουρών Αναμονής

Ηρώων Πολυτεχνείου 9, Ζωγράφου, Αθήνα, Τηλ: , Fax: URL

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 2: Θεμελιώδεις σχέσεις

3.ΟΥΡΕΣ ΑΝΑΜΟΝΗΣ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

p k = (1- ρ) ρ k. E[N(t)] = ρ /(1- ρ).

Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης. Προσομοίωση Simulation

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΘΕΩΡΙΑ ΟΥΡΩΝ

P (M = n T = t)µe µt dt. λ+µ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Ανάλυση Απόδοσης Πληροφοριακών Συστημάτων

Ηρώων Πολυτεχνείου 9, Ζωγράφου, Αθήνα, Τηλ: , Fax: URL

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Εκθετική Κατανομή, Στοχαστικές Ανελίξεις Διαδικασίες Απαρίθμησης, Κατανομή Poisson

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Ο Π Ε Υ Ελάχιστα γραμμών Ο *maximin (A) Π Ε Υ * minimax (B)

Θέμα 1 (20%) (α) Πότε είναι εργοδικό το παραπάνω σύστημα; Για πεπερασμένο c, το σύστημα είναι πάντα εργοδικό.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Συστήματα Αναμονής. Ενότητα 10: Ουρά Μ/Μ/s. Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Μοντέλα Ουρών Markov και Εφαρμογές:

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 3: Μοντέλα Θεωρίας Αναμονής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Εισαγωγή

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

Δίκτυα Επικοινωνίας Υπολογιστών Ενότητα 5: Στοιχεία Θεωρίας Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης (Στοιχεία ΘΤΚ)

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

1 + ρ ρ ρ3. iπ i = Q = λ λ i=0. n=0 tn. n! Qn, t 0

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Άσκηση Προσομοίωσης Στατιστικές Εξόδου Ουράς Μ/Μ/1 - Θεώρημα Burke Ανοικτά Δίκτυα Ουρών Μ/Μ/1 - Θεώρημα Jackson

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Διαδικασίες Birth-Death, Ουρές Markov:

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Καθ. Γιάννης Γαροφαλάκης. ΜΔΕ Επιστήμης και Τεχνολογίας Υπολογιστών Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής

ΠΙΘΑΝΟΤΗΤΕΣ -ΤΥΧΑΙΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ(τελικές εξετάσεις πλη12)

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ 1

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

H επίδραση των ουρών στην κίνηση ενός δικτύου

Ορισµός. (neighboring) καταστάσεων. ηλαδή στην περίπτωση αλυσίδας Markov. 1.2 ιαµόρφωση µοντέλου

Χρησιμοποιείται για να δηλώσουμε τους διάφορους τύπους ουρών. A/B/C. Κατανομή εξυπηρετήσεων

Διαδικασία Αφίξεων. Ουρά Αναμονής. Μηχανισμός Εξυπηρέτησης. Πηγή Πελατών. Έξοδος. Πειθαρχία

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Παράμετροι Συστημάτων Αναμονής Τύπος Little

Συστήματα Αναμονής. Ενότητα 6: Θεωρία Ουρών. Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

που αντιστοιχεί στον τυχαίο αριθμό 0.6 δίνει ισχύ P Y Να βρεθεί η μεταβλητή k 2.

Συστήματα Αναμονής. Ενότητα 9: Ανέλιξη Γέννησης - Θανάτου. Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Κεφάλαιο 6: Προσομοίωση ενός συστήματος αναμονής

p q 0 P =

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Επισκόπηση Γνώσεων Πιθανοτήτων (2/2) Διαδικασία Γεννήσεων Θανάτων Η Ουρά Μ/Μ/1

ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ & ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΗΡΙΞΗΣ ΑΠΟΦΑΣΕΩΝ. Διδάσκων: Γεώργιος Γιαγλής. Παράδειγμα Μπαρ

Γραπτή Εξέταση στο Μάθημα "ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ" 6ο Εξάμηνο Ηλεκτρολόγων Μηχ. & Μηχ. Υπολογιστών Θέματα και Λύσεις. μ 1.

Απλα Συστήματα Αναμονής Υπενθύμιση

Κινητές επικοινωνίες. Κεφάλαιο 3 Ένταση κίνησης σε δίκτυο

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Παράμετροι Συστημάτων Αναμονής Τύπος Little. Β. Μάγκλαρης, Σ. Παπαβασιλείου

ιαστασιοποίηση του Ασύρµατου Μέρους του ικτύου

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Εισαγωγή (2/2) Επισκόπηση Γνώσεων Πιθανοτήτων (1/2)

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΩΝ ΟΥΡΩΝ ΑΝΑΜΟΝΗΣ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 1: Προσομοίωση ενός συστήματος αναμονής

3. Προσομοίωση ενός Συστήματος Αναμονής.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Μοντέλα Ουρών Markov και Εφαρμογές:

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΔΙΑΚΡΙΤΩΝ ΓΕΓΟΝΟΤΩΝ

«ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΟΥΡΩΝ ΜΕ ΕΝΑΝ ΣΤΑΘΜΟ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ»

Τεχνο-οικονοµικά Συστήµατα ιοίκηση Παραγωγής & Συστηµάτων Υπηρεσιών

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Διαδικασίες Γεννήσεων - Θανάτων Εξισώσεις Ισορροπίας - Ουρές Μ/Μ/1, M/M/1/N Προσομοίωση Ουράς Μ/Μ/1/Ν

Εργαστηριακή Άσκηση Το σύστημα αναμονής M/G/1

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Markov. Γ. Κορίλη, Αλυσίδες. Αλυσίδες Markov

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 5: Μαρκοβιανό σύστημα αναμονής Μ/Μ/s

Α. Διατύπωση μοντέλου προβλήματος γραμμικού προγραμματισμού

ΤΥΧΑΙΕΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ (16/06/2010, 18:00)

Προσομοίωση Συστημάτων

ίκτυα Επικοινωνίας Υπολογιστών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Διαδικασίες Markov Υπενθύμιση

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 7: Η επιλογή των πιθανοτικών κατανομών εισόδου

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

I/O: Λίγη θεωρία ουρών, RAID

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Επισκόπηση Αναλυτικών Τεχνικών Θεωρίας Πιθανοτήτων για Εφαρμογή σε Ουρές Αναμονής M/G/1

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΕΛΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ (11/05/2011, 9:00)

ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Στατιστική Ι-Θεωρητικές Κατανομές Ι

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων Ακαδ. Έτος 208-209 Διδάσκων: Βασίλης ΚΟΥΤΡΑΣ Επικ. Καθηγητής v.koutras@fme.aegean.gr Τηλ: 227035468

Το σύστημα M/M/ χαρακτηρίζεται από αφίξεις Poisson (εκθετικά κατανεμημένους χρόνους μεταξύ αφίξεων) και εκθετικά κατανεμημένους χρόνους εξυπηρέτησης. Επίσης έχουμε άπειρη χωρητικότητα Οι ρυθμοί γεννήσεων-θανάτων είναι ανεξάρτητοι από την κατάσταση του συστήματος: λ n = λ, n=0,,2,... μ n = μ, n=,2, λ λ λ λ 0 2... n- n n+... μ μ μ μ

L S 2 L q L q L q q L W ) ( q W W p 0 n n p p 0 k k p n 0 n n 0

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ Σε ένα εξωτερικό ιατρείο με μια διαγνωστική ομάδα και μια ουρά αναμονής, παρατηρήθηκε ότι την ημέρα της εφημερίας κατά την περίοδο αιχμής, οι ασθενείς καταφθάνουν με διαδικασία Poisson με μέση τιμή λ=2 άτομα ανά ώρα, ενώ η ομάδα εξέτασης εξυπηρετεί με ρυθμό μ=3 άτομα ανά ώρα. Να αξιολογήσετε το σύστημα με τον υπολογισμό των κατάλληλων δεικτών απόδοσης. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2 Στο ταμείο ενός κινηματογράφου υπάρχει ένας ταμίας και μια ουρά αναμονής. Τις ώρες αιχμής καταφθάνει ένας πελάτης ανά 20 sec κατά μέσο όρο (εκθετική κατανομή), ενώ ο ταμίας εξυπηρετεί σε χρόνο που ακολουθεί εκθετική κατανομή με μέση τιμή 5 sec ανά πελάτη. Να αξιολογήσετε το σύστημα με τον υπολογισμό των κατάλληλων δεικτών απόδοσης.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 3 Έστω εταιρεία που διαθέτει έναν πολύ ακριβό εξυπηρετητή για εξειδικευμένη σχεδίαση γραφικών. Κατά την διάρκεια μιας εργάσιμης ημέρας (8 ώρες) οι 0 μηχανικοί της εταιρείας χρησιμοποιούν τον εξυπηρετητή για 30 λεπτά κατά μέσο όρο. Παραπονιούνται δε ότι είναι δύσκολο να βρουν τον εξυπηρετητή ελεύθερο και μάλιστα υποστηρίζουν ότι πολλές φορές πρέπει να περιμένουν πάνω από μια ώρα για να τον χρησιμοποιήσουν. Ο διευθυντής της εταιρίας θεωρεί ότι οι ισχυρισμοί τους είναι υπερβολικοί διότι υπολογίζει ότι ο εξυπηρετητής χρησιμοποιείται μόνο κατά τα 5/8 της ημέρας. Ποιος έχει δίκιο ;

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 4 Άτομα περνούν έξω από έναν τηλεφωνικό θάλαμο σύμφωνα με μια διαδικασία Poisson με ρυθμό 50 άτομα ανά ώρα, και από αυτά το 0% μπαίνει και χρησιμοποιεί το τηλέφωνο. Ο μέσος χρόνος συνδιάλεξης είναι 3 λεπτά, ενώ διαδοχικοί τέτοιοι χρόνοι είναι ανεξάρτητοι και ακολουθούν την εκθετική κατανομή. Να βρεθεί η κατανομή του οριακού αριθμού πελατών Ν, στο σύστημα.

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 5 (i) (ii) (ii) (iii) (iv) Μια μικρή πετρελαϊκή εταιρία έχει κατασκευάσει σε ένα λιμάνι μια εγκατάσταση φορτοεκφόρτωσης πετρελαίου από τα πετρελαιοφόρα της. Ο χρόνος μεταξύ δύο διαδοχικών αφίξεων πλοίων στο λιμάνι ακολουθεί την εκθετική κατανομή με μέση τιμή.4 ημέρες. Επίσης, ο χρόνος εκφόρτωσης είναι εκθετικός με μέση τιμή 0.7 ημέρες. Χαρακτηρίστε το σύστημα κατά Kendal και δώστε το αντίστοιχο διάγραμμα καταστάσεων. Υπολογίστε το μέσο αριθμό των πλοίων που εξυπηρετούνται και περιμένουν για εκφόρτωση. Υπολογίστε το μέσο χρόνο αναμονής ενός πλοίου από την ώρα που φτάνει στο λιμάνι μέχρι την ώρα που θα τελειώσει τη φορτοεκφόρτωση και θα αποχωρήσει Υπολογίστε το μέσο χρόνο αναμονής των πλοίων στο λιμάνι μέχρι να ξεκινήσει η διαδικασία φορτοεκφόρτωσής τους Υπολογίστε το μέσο αριθμό πλοίων που περιμένουν στο λιμάνι μέχρι να ξεκινήσει η διαδικασία φορτοεκφόρτωσής τους.

ΑΣΚΗΣΗ Έστω ένα υπολογιστικό σύστημα στο οποίο γίνεται επεξεργασία-εξυπηρέτηση σύμφωνα με την εκθετική κατανομή και η οποία διαρκεί 3 λεπτά. Οι εργασίες φτάνουν στο σύστημα με τυχαίο ρυθμό κάθε 4 λεπτά.. Ποια είναι η πιθανότητα μιας εισερχόμενης εργασίας να χρειαστεί πάνω από 20 λεπτά για να εξυπηρετηθεί; 2. Ποιος είναι ο μέσος αριθμός εργασιών στην ουρά; 3. Αν ο φόρτος εργασίας του συστήματος (μέσος χρόνος αναμονής στο σύστημα) φτάσει τα 30 λεπτά, τότε αυξάνεται η χωρητικότητά του. Ποιος είναι ο ρυθμός άφιξης για τον οποίον το σύστημα θα φτάσει σε αυτή την κατάσταση; Σε αυτήν την περίπτωση i. Ποιό είναι το ποσοστό αύξησης του ρυθμού αφίξεων; ii. Ποιό είναι το ποσοστό αύξησης του μέσου χρόνου αναμονής στο σύστημα; iii. Ποιός είναι ο μέσος αριθμός εργασιών στο σύστημα; 4. Αν το κριτήριο αναβάθμισης του συστήματος (αύξηση χωρητικότητας) είναι ότι ο χρόνος αναμονής στο σύστημα του 0% των εργασιών δεν πρέπει να ξεπερνάει τα 40 λεπτά, i. Ποιός πρέπει να είναι ο μέσος ρυθμός άφιξης; ii. Ποιός είναι ο μέσος αριθμός εργασιών στην ουρά;