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

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

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

Απλα Συστήματα Αναμονής Υπενθύμιση

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

ΔΕΟ13 - Επαναληπτικές Εξετάσεις 2010 Λύσεις

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

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

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Ανάλυση Απόδοσης Πληροφοριακών Συστημάτων

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

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

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

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

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

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

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 3: Μοντέλα Θεωρίας Αναμονής

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

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

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

Ονοματεπώνυμο: Ερώτημα: Σύνολο Μονάδες: Βαθμός:

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΥΝΑΜΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ ΓΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ

3.ΟΥΡΕΣ ΑΝΑΜΟΝΗΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ 1

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 4: Δίκτυα Συστημάτων Αναμονής

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

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

P (M = n T = t)µe µt dt. λ+µ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Παράμετροι Συστημάτων Αναμονής Τύπος Little

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Markov. Γ. Κορίλη, Αλυσίδες. Αλυσίδες Markov

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

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

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΤΩΝ ΟΥΡΩΝ ΑΝΑΜΟΝΗΣ ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ

Κεφάλαιο 6: Προσομοίωση ενός συστήματος αναμονής

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 2: Θεμελιώδεις σχέσεις

( ) ΘΕΜΑ 1 κανονική κατανομή

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

Δίκτυα Τηλεπικοινωνιών. και Μετάδοσης

H επίδραση των ουρών στην κίνηση ενός δικτύου

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

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Τεχνικές Εκτίμησης Υπολογιστικών Συστημάτων Ενότητα 1: Προσομοίωση ενός συστήματος αναμονής

Τεχνο-οικονοµικά Συστήµατα ιοίκηση Παραγωγής & Συστηµάτων Υπηρεσιών

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

3. Προσομοίωση ενός Συστήματος Αναμονής.

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

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

Δίκτυα Κινητών και Προσωπικών Επικοινωνιών

Συστήματα Αναμονής. Ενότητα 7: Ουρά Μ/Μ/1. Αγγελική Σγώρα Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Ενότητα 8: Αναδρομικός τύπος Kaufman Roberts

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

Μοντέλα Αναμονής σε Δίκτυα Επικοινωνιών. Ανάλυση Ουρών. Λάζαρος Μεράκος Τμήμα Πληροφορικής &Τηλεπικοινωνιών Πανεπιστήμιο Αθηνών

Εργαστηριακή Άσκηση Το σύστημα αναμονής M/G/1

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Μοντέλα Ουρών Markov και Εφαρμογές:

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Μοντέλα Ουρών Markov και Εφαρμογές:

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Μοντέλα Συστημάτων Αναμονής σε Δίκτυα Επικοινωνιών

Τηλεπικοινωνιακά Ψηφιακά Δίκτυα Ενότητα 2: Θεωρία Κίνησης. Βαρουτάς Δημήτρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ ΔΙΚΤΥΩΝ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems Εισαγωγή

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

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

II. Τυχαίες Μεταβλητές

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

3.1 Εξισώσεις 1 ου Βαθμού

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

Παραδείγματα Θεμάτων/Ασκήσεων Συστημάτων Ουρών Αναμονής

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

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

I/O: Λίγη θεωρία ουρών, RAID

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

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

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΣΤΟΧΑΣΤΙΚΩΝ ΑΝΕΛΙΞΕΩΝ ΜΕ ΕΜΦΑΣΗ ΣΤΗ ΘΕΩΡΙΑ ΟΥΡΩΝ ΑΝΑΜΟΝΗΣ ΛΙΝΟΥ ΔΕΣΠΟΙΝΑ

ίκτυα Υπολογιστών Φεβρουάριος 2002

Μοντελοποίηση, Ανάλυση και Σχεδιασμός Στοχαστικών Συστημάτων

Περιεχόμενα Πρόλογος 5ης αναθεωρημένης έκδοσης ΚΕΦΆΛΆΙΟ 1 Ο ρόλος της επιχειρησιακής έρευνας στη λήψη αποφάσεων ΚΕΦΆΛΆΙΟ 2.

Λαμβάνονται υπόψη οι απώλειες. διατομή και θεώρηση

ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

Άλγεβρα Γενικής Παιδείας Β Λυκείου 2001

Μοντέλα Αναµονής. Μία Ουρά Αναµονής FIFO

Θεωρία Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ Ι ΜΕΡΟΣ Α (Σ. ΧΑΤΖΗΣΠΥΡΟΣ) . Δείξτε ότι η στατιστική συνάρτηση T = X( n)

( e ) 2. 4 η δεκάδα θεµάτων επανάληψης 31.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΝΑΜΟΝΗΣ Queuing Systems

Ποσοτικές Μέθοδοι στη Λήψη Διοικητικών Αποφάσεων ΙΙ

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

Transcript:

Συμβολισμός Kedel Χρησιμοποιείται για να δηλώσουμε τους διάφορους τύπους ουρών. A/B/C Κατανομή αφίξεων Κατανομή εξυπηρετήσεων Αριθμός των εξυπηρετητών Όπου Α,Β μπορεί να είναι: M κατανομή Posso G κατανομή εξυπηρέτησης με αυθαίρετο χρόνο D κατανομή εξυπηρέτησης με σταθερό χρόνο Πχ: M/M/ : Αφίξεις και εξυπηρέτηση ~ κατανομή Posso & μόνο εξυπηρετητής Πχ2: M/G/ ποιο γενική δήλωση Μ/G/ Μ/M/ Μ/D/

Ουρά Μ/Μ/ Βασικά χαρακτηριστικά της: αφίξεις : κατανομή Posso εξυπηρετήσεις: ~ εκθετική κατανομή ένας εξυπηρετητής με τρόπο FIFO M/M/: Αφίξεις (Posso λ Εκθετική κατανομή Εξυπηρετητής μ H Ουρά Μ/Μ/ Καταστάσεις μιας ουράς είναι ο αριθμός των στοιχείων τα οποία αναμένουν στην ουρά για εξυπηρέτηση. Σε ένα στοιχειώδες χρονικό διάστημα Δ, υπάρχουν 4 πιθανές περιπτώσεις : ένα πακέτο να εισέλθει στην ουρά ένα πακέτο να εξέλθει από την ουρά ένα πακέτο να εισέλθει και ένα να εξέλθει να μην εισέλθει και να μην εξέλθει από την ουρά ένα πακέτο

ΠΡΟΥΠΟΘΕΣΕΙΣ Μοντέλου Μ/Μ/ Οι αφίξεις λ (μέσος αριθμός αφίξεων/μονάδα χρόνου ακολουθούν κατανομή Posso, τα αντικείμενα μπορεί να προέρχονται από ένα άπειρο ή πολύ μεγάλο πλήθος Κάθε αντικείμενο στην άφιξη αναμένει εξυπηρέτηση και δεν εγκαταλείπει την ουρά Η ουρά εξυπηρετεί με τρόπο Frs I Frs Ou (FIFO O ρυθμός εξυπηρέτησης μ (μέσος αριθμός αντικειμένων που εξυπηρετούνται /μονάδα χρόνου ακολουθεί Εκθετική κατανομή O ρυθμός εξυπηρέτησης μ είναι μεγαλύτερος του λ (μ>λ Noe: λ, μ εκφράζονται σε πλήθος αντικειμένων /χρονική μονάδα Π.χ. πελάτες/ώρα messages/m πακέτα δεδομένων/sec

Αποτελέσματα μοντέλου: M/M/ Πιθανότητα να υπάρχουν k αντικείμενα στo σύστημα: Πιθανότητα να μην υπάρχουν αντικείμενα στο σύστημα: Μέσος αριθμός αντικειμένων στο σύστημα (ουρά +server: Μέσος αριθμός αντικειμένων στην ουρά: Μέσος όρος αναμονής στο σύστημα Μέσος όρος αναμονής στην ουρά: W = = Ε λ Πιθανότητα να είναι απασχολημένη η μονάδα εξυπηρέτησης (αναμονή στην ουρά:

Αν η κατάσταση μιας ουράς είναι σταθερή τότε η πιθανότητα άφιξης των στοιχείων Είναι ίση με την πιθανότητα εξυπηρέτησης των στοιχείων λ=μ! Υπολογισμός πλήθους στοιχείων μιας ουράς, ( ( ( ( Έστω: j, η πιθανότητα να μεταφερθούμε από την κατάσταση j και το αντίθετο με j, j j, j, +,, -,,,,, Πιθανότητα κατάστασης ( : (,,

, -, Συνεπώς, για κατάσταση με στοιχεία: +.

Μ/Μ/ ουρά με άπειρο πλήθος καταστάσεων Ισχύει: Αν lk ulzao Για να βρούμε την εφαρμόζω το κριτήριο της κανονικοποίησης: Άρα: ( Θα πρέπει ρ< (λ<μ ώστε η ουρά να σταθεροποιηθεί σε κάποια κατάσταση, Αλλιώς, ο πληθυσμός των στοιχείων θα αυξάνει συνεχώς!

Μ/Μ/ ουρά με πεπερασμένο πλήθος καταστάσεων Έστω ότι η ουρά έχει την δυνατότητα να αποθηκεύσει Ν το πλήθος στοιχεία. Θα πρέπει να βρούμε την εξίσωση ισορροπίας: Εφαρμόζουμε την συνθήκη κανονικοποίησης σε πεπερασμένο αριθμό καταστάσεων: N N 2...... ( + ( Άρα:

Ρυθμοαπόδοση ή ικανότητα μεταφοράς μιας ουράς M/M/ Σε μια στοιχειώδη χρονική διάρκεια κατά την οποία ο server της ουράς εξυπηρετεί με ρυθμό μ, μπορούμε να γράψουμε: Μπορούμε όμως να δηλώσουμε την Ρυθμοαπόδοση ή Throughu μιας Ουράς και συναρτήσει των αφίξεων και της πιθανότητα να είναι άδεια η ουρά: u ( Όπου u είναι η πιθανότητα η ουρά να διαθέτει στοιχείο!

Εύρεση πλήθους στοιχείων με τα οποία γεμίζει η ουρά Για μια συγκεκριμένη ουρά με δεδομένο συντελεστή απόδοσης ρ, μπορούμε να βρούμε τον αριθμό των στοιχείων με τον οποίο γεμίζει η ουρά αυτή. Έστω η πιθανότητα να γεμίσει (μπλοκαριστεί η υπό μελέτη ουρά. N B N Επειδή << και Ν >: N ( B ( N Β Οπότε, επιλύοντας βρίσκουμε το N: N log B log( log ρ

Μέσος αριθμός στοιχείων E( που έχει μια ουρά Μ/Μ/ ( ( ( * E 2 (.5 2 Ε( E( Όταν Όταν ο δείκτης φορτίου ρ αυξάνεται, τότε η μεταφορική ικανότητα (hroughu αυξάνεται αλλά ο χρόνος καθυστέρησης αυξάνει επίσης.

Μέσος συνολικός χρόνος καθυστέρησης μιας ουράς Μ/Μ/ Έστω T o μέσος χρόνος καθυστέρησης των στοιχείων E( E( T ( ( ( ( E(T Όταν ρ με(τ 4 2 E( T.5 δηλ. Ο χρόνος καθυστέρησης γίνεται περίπου ίσος με τον χρόνο εξυπηρέτησης μόνο κι εκπομπής. ρ Όταν όμως το ρ αυξάνει, ο μέσος χρόνος καθυστέρησης αυξάνει σημαντικά.

Μέσος Χρόνος καθυστέρησης στοιχείων σε μια ουρά Ε(w Συνολικός χρόνος καθυστέρησης Ε(Τ= Καθυστέρηση στην ουρά E(w+ Kαθυστέρηση εξυπηρέτησης και εκπομπής (/μ λ Ουρά Εξυπηρέτηση μ E( T E( w Ε(=λ Ε(Τ ( E( w ( w (

Μέση τιμή των στοιχείων που εξυπηρετούνται Ε(q Δηλαδή το πλήθος των στοιχείων που αναχωρούν από τον server: ( ( 2 2 E Ew q E