Házi feladat feltételek - Rendszermodellezés

FIGYELEM: a lenti információk a 2016. tavaszi félévre vonatkoznak, 2017. tavasszal Yakindu feladatot kell leadni, erről bővebb információ hamarosan.

Általános

A Rendszermodellezés aláírás feltétele egy folyamatmodellezésből és szimuláció alapú analízisből álló, kötött témájú házi feladat elkészítése két fázisban és szóbeli védése. A feladatmegoldás és védés egy kijelölt konzulens felügyelete alatt történik, bármilyen kérdéssel a konzulenshez kell fordulni.

A témák és konzulensek hallgatókhoz rendelése a tárgy hírfolyamában, a házi feladatot bejelentő bejegyzésben található. A konzulensek elérhetősége bejelentkezés után a házi feladat beadófelületén található meg.

1. fázis

A beadott feladatnak tartalmazza egy ZIP fájlban a kidolgozott folyamat specifikációját és elkészített, exportált modelljét (tehát nem csak a modellt ábrázoló diagrammot!).

Elvárások a modellezett rendszerrel szemben

A feladat egy folyamatmodell megalkotása, a következő paraméterekkel:

• legalább 10 elemi tevékenység (taszk)
• legalább háromféle független erőforrástípus
  • az igénybevételük legyen egy nagyságrendben
  • a folyamatpéldányok versengjenek a rendelkezésre álló kapacitásért
• nemtriviális végrehajtási szerkezet, pontosabban
  • legalább egy elágazás (decision)
  • legalább egy fork (szétválás párhuzamosan végrehajtott részfolyamokra) vagy legalább egy ciklus
• témáját tekintve informatikai (vagy egyéni egyeztetés alapján részben informatikai) modell
  • alapértelmezetten az összes (egyéni egyeztetés alapján legalább egy) erőforrás informatikai jellegű
  • a feladat egyes fázisai mindenképpen érintsék az informatikai részt (is)

A házi feladatot egy hallgatónként meghatározott, kötött témában kell elkészíteni, a témán belül azonban már a hallgató döntése és felelőssége a pontos folyamat azonosítása. Egyéni egyeztetés alapján lehetőség van hozott témához kapcsolódó feladat elfogadására is. A folyamatnak azonban minden esetben lényeges mértékben különböznie kell a bemutatott mintamegoldástól.

Specifikáció

A leadandó szöveges specifikáció (1 oldalnál nem kell hosszabb) tartalmazza a következőket:

• a modellezésre kiválasztott folyamat érthető, egyértelmű szöveges leírását (kb. 2 bekezdés)
• munkadarab (business item, a folyamat alanya) azonosítása
• erőforrások és elemi tevékenységek (taszkok) azonosítása
• melyik paraméterre való érzékenység vizsgálandó (ld. második fázis)

A specifikáció alapján a folyamatnak rekonstruálhatónak kell lennie, de számszerű adatok nem kellenek. Problémás vagy hiányos specifikáció esetén a feladat további része nem értékelhető, ezért bizonytalanság esetén erősen ajánlott még a modellezés megkezdése előtt tanácsot kérni a konzulenstől.

Az elkészített modellel szembeni elvárások

A kialakított folyamat első ránézésre is érthető, „olvasható” legyen. Ezt szükség esetén az élek felcímkézésével, az áttekinthető elrendezés kialakításával kell támogatni.

A modell minden paraméterét meg kell határozni leadás előtt, tehát ki kell tölteni a következő értékeket:

• Elemi tevékenységek (taszkok) végrehajtási ideje
• Elemi tevékenységek erőforrásigénye
• Kezdeti (lehetőleg nem túl bőséges) erőforráskészlet
• Döntési valószínűségek

Egyelőre nem szükséges, majd csak a végső leadáshoz:

• Időegységre eső erőforrásköltségek megbízhatósági modellezéshez (2. fázisban)

Ezen értékeket listaszerűen meg kell adni a projekthez mellékelt rövid kísérő dokumentációban. A leadáskor a modellnek szimulációra készen kell állnia (ezt célszerű egy rövid próbaszimuláció lefuttatásával ellenőrizni).

A modell elkészítéséhez és szimulálásához az IBM Websphere Modeler 7.0 eszközt javasoljuk, egyéb eszköz használata egyéni egyeztetés alapján. Időkorlátos próbaverziója bárki által ingyenesen letölthető, valamint a végleges kiadást virtuális gépre feltelepítve a hallgatók rendelkezésére tudjuk bocsátani (ez utóbbi megoldás az ajánlott).

Benyújtási határidő: 2016.10.23. vasárnap 23:59
A házi feladatot ezen a portálon keresztül lehet majd feltölteni (bejelentkezés után ezen a linken).

2. fázis

Az elkészített feladattal szembeni elvárások

A beadott feladat tartalmazza egy ZIP fájlban a szöveges jegyzőkönyvet és az elkészített modellt (tehát nem csak a modellt ábrázoló diagrammot!) exportálva. A jegyzőkönyv tartalmazza a feladat specifikációját, a modell leírását és képét magyarázattal, és a mérések leírását (az eredmények ismertetésével és értékelésével).

A házi feladat csak akkor értékelhető, ha mind az öt mérési feladatra érdemi megoldási kísérletet tartalmaz. További feltétel, hogy az első fázis teljesítése után fogadható el egy feladat a második fázisban.

Az elvégzendő mérések:

1. Terhelésméretezés

A további mérések pontossága érdekében a terhelés mértékét olyan nagyra kell választani (az 1. fázisban megadott kezdeti erőforráskészlet mellett), hogy a rendszert állandósult állapotúnak lehessen tekinteni a szimuláció folyamán, vagyis a rendszer kezdeti feltöltődése és végső kiürülése ne torzítsa érdemben a mérési eredményeket, és a rendszer időegységen belüli viselkedését ne befolyásolja szignifikánsan a terhelés összmérete (teljes futás hossza). Ügyelni kell arra is, hogy a terhelés ne legyen túl ritkás, tehát az egyes folyamatpéldányok erőforrás-használata átlapolódjon. Egyúttal a valószínűségi tényezők szórásának hatása is ellensúlyozható kellően nagy terheléssel, vagyis nagy számú folyamatpéldány eredményeit átlagolva. A terhelés megfelelő mértékéről az alapján lehet meggyőződni, hogy a terhelés mennyiségét (összes folyamatpéldány) és intenzitását (folyamatpéldányok indítási időköze) jelentősen megnövelve változik-e az erőforrások kihasználtsága. Ezen felül arról kell gondoskodni, hogy elágazás esetén minden ágra jusson kellő számú token.

2. Globális teljesítménykorlát 

A feladat a rendszer teljesítményjellemzőit erőforráskorlátok nélkül (vagy praktikusan végtelen nagy erőforráskészlet mellett) megmérni, hogy felső korlátot kapjunk a valós rendszer teljesítményére. Ügyeljünk arra, hogy csak olyan teljesítményjellemzőket mérjünk, amelyeknek erőforráskorlátok nélkül is van jelentése.

3. Szűk keresztmetszetek keresése és elhárítása

A cél a szűk keresztmetszetek eliminálása a rendszerből, és az ilyen módon a rendszerteljesítményre gyakorolt hatás megmérése. Kiindulási pontként az 1. fázisban megadott kezdeti erőforráskészlet használandó. A szűk keresztmetszetet jelentő erőforrásokat a kiugróan magas kihasználtsági arányuk alapján javasolt azonosítani, majd a kérdéses erőforrásból rendelkezésre álló készleteket megnövelni (ill. felesleg esetén csökkenteni); mindez addig ismétlendő, amíg 40% és 60% közé nem sikerül beállítani az egyes erőforrástípusok kihasználtságát.

4. Megbízhatóság-vizsgálat

A cél az egyes folyamatpéldányok műszaki eredetű hiba nélküli lefutásának valószínűségét mérni, mindezt az egyes erőforrásokhoz rendelt meghibásodási ráták alapján (lásd vonatkozó óra a félév folyamán). Javaslat: az egyes végrehajtott elemi tevékenységek megbízhatósági valószínűségeinek szorzata helyettesíthető ezen valószínűségek logaritmusainak összegével. Ilyen módon a modellező eszköz a meghibásodási rátákból mint az erőforrások képzeletbeli időarányos költségéből kiindulva számíthatja a megbízhatóságot. Meghibásodási rátákra pedig MTTF értékekből következtethetünk.

5. Érzékenységvizsgálat

Egy kiválasztott numerikus paraméter (amely végrehajtási idő vagy elágazási valószínűség) rendszerre gyakorolt befolyásának mérése a feladat. A paraméter többféle, eredetitől eltérő értékével végzett kísérletek alapján vizsgálandó, hogy a rendszerteljesítmény milyen mértékben és milyen egyenletességgel függ az adott paramétertől.

Benyújtási határidő: 2016.11.13. vasárnap 23:59

3. Szóbeli védés a leadás után

A szóbeli védésekre a második fázis határideje után a szorgalmi időszakból fennmaradó időtartamban (előre láthatólag a zárthelyit követő kb. egyhetes időszakban) kerül sor, konzulensenként eltérő időbeosztással és rugalmassággal. A védésen történő személyes megjelenés nélkül a házi feladat nem fogadható el. A védésen a konzulens ellenőrzi, hogy a hallgató kellő mélységben érti-e a feladatot, valamint közösen megbeszélik a munka kérdéses elemeit.

4. Pótlás

A házi feladat akármelyik leadási fázisának elmulasztása, ill. értékelhetetlen házi feladat benyújtása esetén a pótlási héten pótlólagos leadásra van lehetőség.

Benyújtási határidő: a pótlási héten, 2016.12.13. 23:59-ig

Pótvédési alkalmakat is biztosítunk, amelyet a pótleadásban érintettek értelemszerűen a házi feladatuk pótlása után tudnak igénybe venni.