Köteori
Queuing Theory

EIT046F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Höstterminen 2013
Beslutad av: FN1/Björn Regnell
Datum för fastställande: 2013-11-08

Allmänna uppgifter

Avdelning: Inst för elektro- och informationsteknik
Kurstyp: Ren forskarutbildningskurs
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Moderna kommunikationssystem är designade för att integrera stöd för vitt skilda tjänster och flödestyper i motsats till traditionella telekommunikationssystem där telefonitjänsten var dominerande. Dock uppvisar distribuerade serversystem många likheter med traditionella telekommunikationssystem ur en stokastisk prestandasynvinkel. Det är nödvändigt att förstå skillnaderna och likheterna mellan dessa system och deras prestandamodeller för att kunna forska effektivt inom områdena nätverk och distribuerade system. Speciellt är det av största vikt att kunna utvärdera effekterna av design av algoritmer och komponenter när de sätts i sitt systemsammanhang för att kunna jämföra olika lösningar och beräkna gränsvärden för teoretiskt möjliga prestanda. Denna kurs utvidgar materialet och förståelsen från grundkurser i köteori och studerar effekterna av olika trafiktyper i enskildhet samt i kombination på djupet. Kursen utvidgar även komplexiteten på studerade system jämfört med grundkurser och täcker avancerade systemmodeller vilket ger färdighet att dra djupgående och generaliserade slutsatser om kösystemprestanda. Studenter som slutför kursen kommer att besitta en djup förståelse för användandet av köteori för att undersöka samt designa distribuerade stokastiska system.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• förstå de tillvägagångssätt och angeppssätt som används för att studera de teoretiska modellerna för kösystem.
• visa förståelse för processen att formulera modeller baserade på z- och Laplacetransformen, jämviktssystem samt Markovmodeller.
• visa förståelse för PASTA-principen, effekten av stora variationer och svårarbetade sannolikhetsfördelningar på kömodellerna, t ex M/G/1, G/M/1 samt G/G/1 system.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• självständigt kunna ställa upp modeller för kösystem och kunna analysera deras uppförande analytiskt.
• kunna analysera ett system med Busy period och väntetidsanalys.
• kunna utveckla egna räkneövningar med det specifika målet att lära ut enskilda koncept och färdigheter till elever.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna kritiskt värdera korrektheten i erhållna resultat, speciellt tillförlitligheten i erhållna teoretiska resultat från analyser av sannolikhetsfördelningar som kräver avancerad analys.
• vara väl förtrogen med begränsningarna i existerande teori med generella fördelningar och visa på ett sunt förhållningssätt till värdet av erhållna resultat.

Kursinnehåll

Kursen innehåller köteori med tillämpningar inom generella distribuerade system. Materialet fokuserar på de fundamentala principerna för framtagandet av kösystemmodeller med tillämpningar inom prestandamodellering. Starkt fokus sätts på modellering med Markov kedjor och uppbyggandet av komplexa systemmodeller från grunden. Kursen täcker vidare olika systemmodeller från distribuerade system och nätverk och deras likheter och olikheter, samt effekterna av svåra fördelningar av både beräkningsankomster och beräkningsstorlekar.

Kurslitteratur

Kleinrock, L.: Queueing Systems. Wiley.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, projekt, litteraturkurs som självstudier

Kursens examination

Examinationsformer: Muntlig tentamen, inlämningsuppgifter, seminarieföredrag av deltagarna
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Övrig information

Kursansvarig: Björn Landfeldt, bjorn.landfeldt@eit.lth.se

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga: