Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Systemy i sieci kolejkowe
Tok studiów:
2014/2015
Kod:
EAR-2-208-IS-s
Wydział:
Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Informatyka w sterowaniu i zarządzaniu
Kierunek:
Automatyka i Robotyka
Semestr:
2
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Kwiecień Joanna (kwiecien@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr hab. inż. Kwiecień Joanna (kwiecien@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie pojęcia związane z teorią kolejek AR2A_W06 Kolokwium
M_W002 Zna modele systemów i sieci kolejkowych AR2A_W06 Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Umie wybrać, sformułować i opracować modele analizy systemów i sieci kolejkowych AR2A_U03 Projekt
M_U002 Umie pracować w zespole AR2A_U02 Projekt
Kompetencje społeczne
M_K001 Dostrzega możliwość wykorzystania poznanej wiedzy w praktyce AR2A_K01 Projekt
M_K002 Potrafi myśleć i działać w sposób twórczy AR2A_K01 Projekt
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Zna i rozumie pojęcia związane z teorią kolejek + - - - - - - - - - -
M_W002 Zna modele systemów i sieci kolejkowych + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Umie wybrać, sformułować i opracować modele analizy systemów i sieci kolejkowych + - - + - - - - - - -
M_U002 Umie pracować w zespole - - - + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Dostrzega możliwość wykorzystania poznanej wiedzy w praktyce + - - + - - - - - - -
M_K002 Potrafi myśleć i działać w sposób twórczy - - - + - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

WYKŁAD

Wprowadzenie do teorii kolejek
typy rozkładów strumienia wejściowego i wyjściowego, podstawowe pojęcia i definicje, klasyfikacja systemów i sieci kolejkowych, własności strumienia zdarzeń

Analityczne metody analizy systemów kolejkowych
jednorodny proces Markowa, równania Chapmana-Kołmogorowa, proces „urodzin i śmierci”, mnemotechniczna metoda opisu matematycznego systemów i sieci kolejkowych

Modele klasycznych markowskich systemów kolejkowych
systemy ze stratami, systemy z ograniczonym oczekiwaniem, systemy mieszane, systemy o nieograniczonej ilości kanałów, systemy z niecierpliwymi klientami, systemy zamknięte, praktyczne zastosowania
modele systemów kolejkowych z indywidualną obsługą

Analiza stanów przejściowych
diagonalizacja macierzy prawdopodobieństw przejść, transformata Z, funkcja tworząca prawdopodobieństwa

Niemarkowskie systemy kolejkowe
analiza systemów kolejkowych przy zastosowaniu równań całkowych, metoda pseudostanów, włożone łańcuchy Markowa, jednokanałowe modele kolejkowe z rozkładem Erlanga, hiperwykładniczym oraz Coxa, aproksymacja wybranych rozkładów rozkładem Coxa, model Skinnera, różne dyscypliny likwidacji kolejki (processor-sharing, round-robin), analiza systemów kolejkowych metodami symulacyjnymi

Sieci kolejkowe: modele sieci Jacksona
modele sieciowe w procesach Markowa, sieci Jaksona otwarte i zamknięte, twierdzenie Jacksona, twierdzenie Gordona-Newella, twierdzenie Changa-Lavenberga, przykłady zastosowań, model serwera centralnego, optymalizacja zadaniowa systemu informatycznego

Sieci kolejkowe: sieci wieloklasowe Kelly’ego
model ogólny, otwarta i zamknięta sieć Kelly’ego

Sieci kolejkowe: sieci wieloklasowe BCMP
sieci otwarte i zamknięte, przykłady praktycznych zastosowań

Sieci niewrażliwe
równania równowagi, własności sieci niewrażliwych

Agregacja sieci
agregacja sieci Jacksona, metoda dekompozycji Courtois’a, twierdzenie Nortona

Reprezentatywne sieci kolejkowe
semafor, flaga, test dla zera, flaga selektywna

Wybrane zastosowania sieci kolejkowych
ocena funkcjonowania struktur służby zdrowia, administracji, wydajność systemów informacyjnych, niezawodność układów automatyki

Ćwiczenia projektowe:

ĆWICZENIA PROJEKTOWE
W ramach przedmiotu kilkuosobowe zespoły wykonują projekty rozszerzające wiedzę przekazywaną podczas wykładów, które pozwalają poznać praktyczne zastosowanie systemów i sieci kolejkowych.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 87 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 14 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Wykonanie projektu 20 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest średnią ważoną ocen z ćwiczeń projektowych (waga 0,7) i 2 kolokwiów z wykładu (waga 0,3).
Oceny z ćw. projektowych i wykładu (średnia z 2 kolokwiów) muszą być pozytywne.

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość programowania: Matlab, C++, C# lub Java

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1 Czachórski T.: Modele kolejkowe w ocenie efektywności sieci i systemów komputerowych. Pracownia Komputerowa Jacka Skalmierskiego, Gliwice, 1999.
2 Filipowicz B.: Modele stochastyczne w badaniach operacyjnych: analiza i synteza systemów obsługi i sieci kolejkowych. WNT, Warszawa 1996.
3 Filipowicz B.: Modelowanie i optymalizacja systemów kolejkowych. Cz. II. Systemy niemarkowskie. FHU POLDEX, Kraków 2000.
4 Filipowicz B.: Modelowanie i analiza sieci kolejkowych. FHU POLDEX, Kraków, 2005,
5 Filipowicz B.: Modelowanie i optymalizacja systemów kolejkowych. Cz. I. Systemy markowskie. Wydawnictwo POLDEX, Kraków 2006, Wydanie 3-cie, zmienione i uzupełnione.
6 Filipowicz B., Idzikowska K.: Systemy i sieci kolejkowe w przykładach i zadaniach. Wyd. ABART, Kraków 2008.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

J. Kwiecień, B. Filipowicz: Zastosowanie teorii kolejek do modelowania podstawowych procesów mentalnych człowieka. Automatyka, 11(1–2), 2007.
B. Filipowicz, J. Kwiecień: Queueing systems and networks : models and applications. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, 56(4), 2008.
J. Kwiecień: Modelowanie struktur służby zdrowia za pomocą sieci kolejkowych. Automatyka, 13 (2), 2009
J. Kwiecień, B. Filipowicz: Firefly algorithm in optimization of queueing systems. Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences, 60(2), 2012.

Informacje dodatkowe:

Brak