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Simulación de Eventos Discretos
Información


Tabla de Contenidos


Motivación [ Ir al tope ]

Para poner en marcha sistemas automatizados que sean flexibles, complejos y con alta precisión, suele ser necesario construir sistemas de prueba caros y complejos. En muchos casos esta complejidad hará muy difícil (o imposible) probar las soluciones propuestas, así como proveer su comportamiento global, lo que es indispensable para minimizar los riesgos. Para lograr estos objetivos a un costo razonable, se ha difundido el uso de metodologías y herramientas de simulación. Las simulaciones tendrán como objetivo ayudar a los investigadores y desarrolladores a modelar dichos fenómenos complejos.

Las ventajas de la simulación son múltiples: puede reducirse el tiempo de desarrollo, las decisiones pueden chequearse artificialmente, y un mismo modelo puede usarse muchas veces. Por otro lado, la simulación es de empleo mas simple que ciertas técnicas analíticas y precisa menos simplificaciones de los modelos empleados.

En los últimos años se han propuesto diversidad de técnicas novedosas relacionadas con la simulación de esta clase de sistemas. En este curso se estudiarán y discutirán algunos detalles avanzados de ciertos formalismos de simulación de sistemas de eventos discretos, basándose en la introducción de técnicas de simulación en paralelo de los sistemas modelizados.


Objetivos Ir al tope ]

Analizar con profundidad algunas técnicas avanzadas de simulación de eventos discretos. Comprender los principales problemas existentes en este área, y conocer soluciones efectivas en cuanto a su costo y seguridad. Introducir a los alumnos los principales conceptos de este área de investigación. Acercar a los alumnos trabajos de investigación fundamentales en este área de Ciencias de la Computación. Comprender algunos de los problemas abiertos existentes en éste área.


Metodología de Trabajo y Evaluación Ir al tope ]
 

El curso incluira clases teoricas y practicas. Durante el desarrollo de la materia, se discutiran los temas que se detallan en el Programa.
Para aprobar la materia los alumnos deberan aprobar los dos Trabajos Prácticos, un Prefinal y un Proyecto Final.


Materias Correlativas Ir al tope ]

Sistemas Operativos.
(Se recomienda tener conocimientos de Paradigmas de Programación).


Puntaje Ir al tope ]

3 puntos.


Horario Ir al tope ]

Teóricas: Lunes y Miércoles, 19 a 22 hs.

Cualquier otro tipo de información local de la materia será distribuida por mail o bien almacenada en un directorio a definir.


Programa Ir al tope ]

Unidad 1. Introducción.

Generalidades sobre modelización y simulación. Clasificaciones: sistemas a tiempo discreto/contínuo; de variables discretas/contínuas, otras. Modelización de eventos discretos. Características generales de un esquema formal. Ventajas.

Unidad 2. Modelización formal  

Definición declarativa de modelos con máquinas de estados. Introducción a FSA, autómatas no determinísticos, redes de Petri. Introducción a modelado funcional. Modelos de bloque. Modelos de colas. Modelos continuos variables.

Unidad 3. Modelización de sistemas usando el formalismo DEVS

Características generales del formalismo. Modelado jerárquico y modular. Modelos atómicos. Modelos acoplados. Problemas existentes y sus soluciones. R-DEVS, P-DEVS. Modelado y simulación utilizando la herramienta CD++. 

Modelos avanzados usando herramientas relacionadas a DEVS (librería de componentes reusables para modelar redes WAN; Alfa-1: un procesador simulado basado en  la arquitectura SPARC, construida como un conjunto de modelos DEVS).


Unidad
4. Modelización de espacios de celdas

Introducción a los Autómatas Celulares. Optimización de modelos celulares usando el formalismo Cell-DEVS. Métodos de simulación de modelos Cell-DEVS. Introducción a la teoría de cuantificación. Cuantificación en modelos Cell-DEVS.

Especificación de modelos utilizando Cell-DEVS y herramientas relacionadas. Modelos Cell-DEVS avanzados utilizando CD++ en distintas áreas: biología (watersheds, propagación de fuego y colonias), física (crecimiento de cristal, colision de partículas de gases, difusión de calor), química (difusión de sólidos en fluídos en movimiento) y sistemas artificiales (buscadores de calor, tráfico urbano, etc.). Definición de un lenguaje de especificación para modelos de tráfico.

Unidad 5. Simulación de modelos formales

Mecanismo jerárquico de simulación de modelos DEVS. Definición de clases de mensajes. Definición de procesadores de modelos. Extensión para modelos Cell-DEVS. Optimización de performance usando mecanismos achatados.


Unidad
6. Técnicas de Simulación paralela/distribuída

Mecanismos pesimistas (Chandy-Misra y modificaciones) y optimistas (Time-Warp y modificaciones). Estudio comparativo de ambas clases de soluciones. Problemas existentes en ambos casos. Estudio de utilidad de c/u de las aproximaciones. Mecanismos recientes: protocolos no causales, protocolo de tiempo elástico, protocolos de coordinación on-line. Mecanismos de simulación paralelos orientados al formalismo DEVS.  

Implementaciones existentes para simulación paralela/distribuída: Warped.  Definición de modelos DEVS paralelos usando la herramienta CD++.


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