Modul

E604-6

Vorlesung

Simulationsgestützte Leistungsbewertung

Dozenten

Prof. Dr. Alexander von Bodisco

SWS

2V+2Ü

ECTS Credits

4

Beschreibung

Wahlfach

Termine

Vorlesung:

  • Einführungsvorlesung: Mo 25.03.2013
  • Vorlesung: Mo 10:00(s.t.)-11:30 Uhr (Raum S0.20)

Übung:

  • Erste Übung: Mo 25.03.2013
  • Übung M 11:45(s.t.)-13:15 Uhr (Raum T315)


Prüfung: mündliche Prüfung 20 Minuten

 

Inhalt

Die Lehrveranstaltung vermittelt die statistische Auswertung und Visualisierung von Simulations- und Messergebnissen am Beispiel von Computernetzen und anderen Wartesystemen. Die erlernten Methoden bilden eine solide Basis für BA/MA Arbeiten, in denen Systeme verglichen und/oder hinsichtliche ihrer Leistungsfähigkeit bewertet und dimensioniert werden sollen.

 

Lehrinhalte:

  • Wissen zur Interpretation und Auswertung von Simulations- und Messergebnissen
  • Graphische Aufbereitung von Ergebnissen
  • Identifikation von Leistungsprametern
  • Verständnis für parallele Simulationen und unabhängige verteilte Systeme

Slides – SS2013

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Lecture

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V0_Einführung

Einführung in die Thematik

  • Übersicht

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25.03.2013

25.03.2013

V1_Rechnernetze

Rechnernetze und Kommunikationssysteme

  • Vermittlungsprinzipien
  • Netzstrukturen
  • Kommunikationsprotokolle
  • Schichtenmodel
  • Internetprotokoll
  • Flusskontrolle
  • Routing

PDF

01.04.2013

01.04.2013

V2_Simulation

Simulation

  • Model
  • Simulation
  • Komplexität
  • Evaluationsspektrum
  • Warteschlangenmodelle
  • Leistungsparameter

PDF

08.04.2013

08.04.2013

V3_Simulationsarten

Simulationsarten
  • Aufbau einer Simulation
  • Einteilung von Simulationen
  • Event-orientiert
  • Process-orientiert

PDF

15.04.2013

15.04.2013

V4_Statistik

Statistik Grundlagen

  • Zufallsvariable, Ereignisraum, diskrete und kontinuierliche ZVs, rel. Häufigkeit, Verteilung, Verteilungsfunktion, Mittelwert, Erwartungswert, Mode, Standard-abweichung, Varianz, Kovarianz, Variations-koeffizient, Quantil, Schiefe, Momente, Skalierbarkeit, Korrelation, Autokorrelation
PDF

22.04.2013

22.04.2013

V5_Zufallszahlen

Zufallszahlen

  • Erzeugung (Inversion, Composition, Convolution, Accept-Reject)
  • Verteilungen (Uniform, Normal, Exponential, Lognormal, Erlang, Gamma,  ...)

PDF

29.04.2013

29.04.2013

V6_Generatoren

Z'Generatoren + Tests

  • Zufallszahlengeneratoren
  • LCG, Schiebe Register, Mersenne Twister
  • Chi2 Test
  • Kolmogorov-Smirnov Test
  • Runs-up Test
  • Serial Test
  • Spectral Test

PDF

13.05.2013

13.05.2013

V7_Auswertung

 Auswertung von Daten

  • Schätzer (konsistent, biased)
  • Varianz eines Schätzers
  • Effiziente Berechnung
  • Konfidenzintervalle (Tschebyscheff, Zentraler Grenzwertsatz, Student-t)
  • Replicate-Delete
  • Batch-Means

PDF

 27.05.2013  27.05.2013

V8_Modelvalidierung

Vergleich von Systemen

  • Validierung von Modellen
  • Subjektiver Vergleich
  • Objektiver Vergleich
  • Konfidenzintervalle nach
    • Welch
    • Law und Kelton
PDF  10.06.2013  10.06.2013
V9_LStatistik

Lügen mit Statistik

  • Visualisierungsbeispiele
  • Will Rogers Phänomen
  • Simpson Paradox
  • Auswerten von Statistiken
 PDF  03.06.2013  03.06.2013
V10_Tutorial_Matlab

Tutorial Matlab

  • Grundlagen
  • PDF /CDF
  • Histogram
 PDF  10.06.2013  10.06.2013
V11_Bewegungsmodelle

Bewegungsmodelle

  • Eigenschaften
  • Visualisierung und Bewertung
  • Synthetische Modelle
    • Random Waypoint
    • Random Direction
    • Random Walk
    • Random Group
  • Algorithmen
  • Beispiele
PDF 24.06.2013 24.06.2013

Übung – SS2013         

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Übung 1-2

Eclipse-Projektdateien

  • Aufbau eines Simulators

RAR

27.05.2013

27.05.2013

 Übung 3-5

 Eclipse-Projektdateien

  • Zufallszahlengeneratoren
  • Verteilungen
  • Schätzer
  • Statistikkollektierung
RAR

27.05.2013

27.05.2013

         
 Matlab  Gummibears Histogram MAT  03.06.2013  03.06.2013

 

Literatur:

1. Gunter Bolch, Stefan Greiner, Hermann de Meer, Kishor S. Trivedi "Queueing Networks and Markov Chains - Modeling and Performance Evaluation with Science Applications", Wiley (Second Edition)

2. Averill M. Law "Simulation Modeling and Analysis", McGrawHill

 

Sonstige Links mit Hintergrundinfos

Modul

MB161c(Vorlesung) / MB162c(Übung)

Vorlesung

Ingenieur Informatik 1

Dozenten

Prof. Dr. Alexander von Bodisco

SWS

3V+2Ü

ECTS Credits

5

Beschreibung

Gruppe 2b

Termine

Vorlesung:

  • Einführungsvorlesung: Do 21.03.2013
  • Vorlesung: Do 12:00(s.t.)-14:15 Uhr (S1.16ab)

Übung:

  • Mittwoch - Raum T311
  • Erste Übung: 27.03.2013 - Notwendige Vorlesungsinhalte für das erste Übungsblatt werden erläutert
  • Übung: Mi 12:30 - 13:30 - Gruppen 16-18
  • Übung: Mi 14:00 - 15:30 - Gruppen 19-21
  • Übung: Mi 16:00 - 17:30 - Gruppen 22-24

Test Teilmodul - Praktikum:

  • Dienstag 11.06.2023 - 14:15 Uhr
  • Raum: T101
  • Dauer: 30 Minuten
  • Weitere Informationen in den Projekthinweisen PDF

Klausur: schriftliche Prüfung 90 Minuten

 

Inhalt

Lehrinhalte:

  • Grundlegendes zu Aufbau und Funktionsweise eines Rechner
  • Speicherbelegung, Ganzzahl-und Gleitpunktarithmetik
  • Datentypen, Variablen und Operatoren
  • Werkzeuge zur Erstellung von Algorithmen
  • Determinierte Algorithmen, Komplexität von Problemen, Struktogramme,
  • Flussdiagramme
  • Programmsteuerung durch bedingte Anweisungen / If-/Else und Switch
  • Anweisungen
  • Programmsteuerung durch Schleifen / While-, Do-While-, For- Schleifen
  • Modularisierung / Funktionen, Call by value, Header Dateien
  • Felder
  • Statische Arrays, Call by reference
  • Zeiger
  • Zeigerarithmetik, Call by reference, Dynamische Arrays
  • Arbeiten mit Dateien
  • Einlesen aus Dateien, Schreiben in Dateien

 

Ziele der Vorlesung:

  • Einführung in die Programmierung am Beispiel der Programmiersprache C.
  • Fähigkeit Programme zu entwickeln und in einer strukturierten Programmiersprache zu implementieren
  • Verwenden von bereits implementierten Lösungen (Open source oder kommerzielle Software)

 

Teilmodul Ingenieurinformatik:

  • Schriftliche Teilmodul-Prüfung (90 min), sämtliche Unterlagen sind als Hilfsmittel zugelassen.

Teilmodul Ingenieurinformatik Praktikum:

  • Studienbegleitende Prüfungsstudienarbeit
  • Übungen führen an die (mit * gekennzeichneten) Projektaufgaben heran.
  • Arbeit darf in Gruppen (optimal sind 3er Gruppen) erfolgen.
  • Als Projektbericht müssen die Quelltexte gegen Ende des Semesters von jedem Studierenden ausgedruckt und abgegeben werden.
  • Eine zusätzliche elektronische Abgabe ist möglich und beschleunigt die Korrektur.
  • Nach 2/3 des Semesters erfolgt ein schriftlicher Kurztest über die Projektarbeit, welcher zusammen mit dem Bericht die Note des Teilmoduls  ergibt.

 

Slides – SS2013

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Lecture

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Vorlesung_01:

Einführung in die Informatik

  • Theoretische Informatik
  • Technische Informatik
  • Praktische Informatik
  • Aufbau und Funktionsweise eines Rechners
  • Zahlendarstellung im Binärsystem

PDF

21.03.2013

10.04.2013

Vorlesung_02:

Einführung in die Programmierung

  • Entwicklungsumgebung
  • Programmaufbau
  • Variablen
  • Gültigkeitsbereich
  • Operatoren
  • Zuweisungen
  • Zufallszahlen und Umlaute

PDF

28.03.2013

10.04.2013

Vorlesung_03:

Anweisungen

  • Bedingte Anweisungen (if-else)
  • Fkussdiagramm
  • Logische Ausdrücke

PDF

04.04.2013

10.04.2013

Vorlesung_04:

Zahlensysteme

  • Gleitpunkttypen
  • Darstellung
  • Umrechnung
  • Addition
  • Subtraktion
  • Präzision
  • Operationen 

PDF

11.04.2013

11.04.2013

Vorlesung_05

Schleifen

  • Schleifenkonstruktionen
  • while-Schleife
  • do-while-Schleife
  • for-Schleife
  • Verschachtelte Schleifen
PDF

18.04.2013

18.04.2013

Vorlesung_06:

Funktionen (Teil 1/2)

  • Steuerung des Programmablaufs
  • Konzipierung von Funktionen
  • Deklaration einer Funktion
  • Definition einer Funktion
  • Funktionsrumpf
  • Verwendbarkeit von Funktionen
  • Call by Value
  • Ausdrücke in Parameterlisten

PDF

25.04.2013

25.04.2013

Vorlesung_07:

Funktionen (Teil 2/2)

  • Standardparameter
  • Headerdateien
  • Polymorphie
  • Arbeitsweise von Funktionen
  • Rekursion

PDF

23.05.2013/

30.05.2013

23.05.2013

Vorlesung_08:

Felder/Arrays

  • Initialisierung
  • Zugriff
  • Felder als Funktionsparameter
  • Call by reference

PDF

 07.06.2013/

13.06.2013

 07.06.2013

Vorlesung_09:

Zeiger

  • Operatoren (Adress- & Referenzoperator)
  • Initialisierung
  • Zuweisung
  • Konstante Zeiger
  • Typlose Zeiger
PDF  13.06.2013  13.06.2013
 Vorlesung_10

 Zeigerarithmetik und           Dynamische Arrays

  • Arrays
  • Zeigerarithmetik
  • Heap
  • Speicherallokation
PDF

 20.06.2013

/27.06.2013

 20.06.2013

 Vorlesung_11

Wiederholung, Fragen und Besprechung einer Altklausur

(kein Skript)
 

 04.07.2013

 04.07.2013

 

Übung – SS2013         

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Übung_01:

Einführung

  • Projekterstellen
  • Ausgabe
  • Einlesen

PDF

27.03.2013

27.04.2013

Übung_02:

Einführung in die Programmierung

  • Impliziter Cast
  • Expliziter Cast
  • Gültigkeitsbereich
  • Zufallszahlen

PDF

27.03.2013

27.04.2013

Übung_03:

Anweisungen / Datentypen

  • Bedingte Anweisungen (if-else)
  • Flussdiagramm
  • Logische Ausdrücke
  • Wertebereich

PDF

03.04.2013

03.04.2013

Übung_04:

Gleitkommazahlen

  • Präzision
  • Codeevaluation
  • Zufallszahlen
  • Strings

=> Loesung

PDF

 

17.04.2013

17.04.2013

Übung_05:

Schleifen

  • Codeevaluation
  • while-Schleife
  • do-while-Schleife
  • for-Schleife
  • Primzahlberechnung
  • Datumseingabe
PDF

08.05.2013

08.05.2013

Übung_06:

Funktionen

  • Codeevaluation
  • Codeanpassung

PDF

15.05.2013

15.05.2013

Übung_07:

Funktionen

  • GGT Berechnung
  • Formelberechnung
  • Rekursion

PDF

22.05.2013

22.05.2013

Übung_08:

Felder

  • Felderdefinition
  • Zugriff

=> Loesung

PDF

30.05.2013 30.05.2013
Übung_09

Mehrdimensionale  Felder:

  • Call by Reference

=> Loesung
PDF 13.06.2013  13.06.2013
Übung_10

Zeiger


=> Loesung
PDF 19.06.2013  19.06.2013
Übung_11

Zeigerarithmetik


=> Loesung
PDF 03.07.2013  03.07.2013
Bearbeitung Vorgehen bei Textaufgaben PDF 03.07.2013  03.07.2013

Projektaufgabe

Test

PDF 23.05.2013 23.05.2013

Projekthinweise

Informationen zur Projektaufgabe

  • Zufallszahlen
  • Zeitangabe/Zeitumrechnung
  • Einbinden von Dateien
  • Verwenden globalen Variablen
  • "Zeichnen" auf dem Display
  • Ausgabegenauigkeit von Gleitkommazahlen mit cout und der Bibliothek iomanip    
PDF

06.06.2013

06.06.2013

Noten

Teilmodul Informatik Praktikum PDF

 03.07.2013

 03.07.2013

Altklausur

Klausur - SS2012 - Lösung PDF

04.07.2013

04.07.2013