Preskoči na glavno vsebino

Modeliranje računalniških omrežij

2023/2024
Program:
Interdisciplinarni univerzitetni študijski program 1. stopnje Računalništvo in matematika
Letnik:
3 letnik
Semester:
prvi
Vrsta:
izbirni
Skupina:
Modul: Računalniška omrežja
ECTS:
6
Jezik:
slovenski
Nosilec predmeta:

Miha Mraz

Ure na teden – 1. semester:
Predavanja
3
Seminar
0.67
Vaje
0
Laboratorij
1.33
Vsebina

Predavanja:
1. Uvod (zahteve, strežniki, čakalne vrste, komunikacijska pot, ciklični proces simulacijske analize)
2. Teorija strežbe (Kendallova notacija, Littlovo pravilo, uporabnostni faktor, prostor stanj, časovni prostor, intenzivnost prihajanja in strežbe, rojstno smrtni proces, vzorčne strežne enote, strežba s priroriteto, strežne mreže)
3. Petrijeve in barvne Petrijeve mreže (definicija, drevo označitev, dosegljivost stanj, primeri modelov s področja računalništva in računalniških omrežij, varnost, omejenost, konservativnost)
4. Metrike in orodja za ocenjevanje zmogljivosti omrežij (latenca, število skokov paketov, energetska efektivnost)
5. Pridobivanje vrednosti kvantitativnih spremenljivk omrežja
6. Kvalitativne metrik za ocenjevanje delovanja omrežij
7. Modeli generiranja prometa v računalniških omrežjih

Vaje:
Namen vaj pri navedenem predmetu je predvsem v predstavitvi uporabe zgoraj navedenih teoretičnih osnov na reševanju praktičnih problemov s področja računalniških omrežij. V ta namen se bodo uporabljala na vajah ustrezna programska orodja (npr. OpNet, NS2, OMNeT++, TETCOS, GTNetS, itd.).

Temeljni literatura in viri

M. Mraz: Modeliranje računalniških omrežij (e-učbenik), 169 strani, https://ucilnica.fri.uni-lj.si/course/view.php?id=84, 2023
J.F.Shortle, J.M.Thomson, D.Gross, C.M.Harris: Fundamentals of queueing theory, John Wiley and Sons Inc., 2018
G.Giambene: Queueing theory and Telecommunications, Springer, 2021

Cilji in kompetence

Cilj predmeta je študentom računalništva in informatike predstaviti osnovne metode izgradnje modelov in izvajanja simulacij z zornega kota računalniških omrežij. S teoretičnega vidika temelji predmet na splošni teoriji strežbe, ki študente seznanja s problematiko zahtev, strežnikov (resursov), čakalnih vrst, ozkih grl, itd. S praktičnega vidika bo študentom predstavljen prenos teoretičnih znanj na reševanje praktičnih problemov, do katerih prihaja na področju računalniških omrežij.
Ostale kompetence:
Razvoj spretnosti v analitičnem in sinteznem razmišljanju
Praktično obvladovanje sestavnih delov računalniških sistemov za uspešno profesionalno delo
Zmožnost razumevanja in reševanja profesionalnih problemov
Zmožnost uporabe in nadgradnje znanja pri samostojnem delu

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:
Poznavanje teoretičnih in metodoloških znanj s področja modeliranja in simulacij. Razumevanje pomena področja. Poznavanje uporabe teoretičnih in metodoloških znanj skozi prizmo računalniških omrežij.

Uporaba:
Uporaba metodoloških znanj pri načrtovanju in vzdrževanju raznovrstnih računalniških omrežij in njihovih storitev, od katerih smo vse bolj odvisni.

Refleksija:
Razumevanje povezave med teoretičnimi znanji in metodologijami ter konkretnimi problemi do katerih prihaja v računalniških omrežjih.

Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet:
Večina predstavljenih metodologij odpira sistemski zorni kot bodočega diplomanta na računalniška omrežja. Slednji spodbuja predvsem vidike, kot so zbiranje in interpretiranje podatkov, identifikacija in reševanje problemov, kritična analiza in sinteza.

Metode poučevanja in učenja

Predavanja bodo potekala ustno, vaje v obliki projektnega dela na konkretnih aplikativnih zgledih.

Načini ocenjevanja

Sprotno preverjanje (domače naloge, kolokviji in projektno delo).
Končno preverjanje (ustni izpit).
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Reference nosilca

MOŠKON, Miha, PUŠNIK, Žiga, STANOVNIK, Lidija, ZIMIC, Nikolaj, MRAZ, Miha. A computational design of a programmable biological processor. Biosystems. Nov. 2022, vol. 221, str. 1-12.
REŽEN, Tadeja, MARTINS, Alexandre, MRAZ, Miha, ZIMIC, Nikolaj, ROZMAN, Damjana, MOŠKON, Miha. Integration of omics data to generate and analyse COVID-19 specific genome-scale metabolic models. Computers in Biology and Medicine. [Print ed.]. Jun. 2022, vol. 145, str. 1-10.
MOŠKON, Miha, MRAZ, Miha. Programmable evolution of computing circuits in cellular populations. Neural computing & applications. Nov. 2022, vol. 34, iss. 21, str. 19239-19251.
WALAKIRA, Andrew, ROZMAN, Damjana, REŽEN, Tadeja, MRAZ, Miha, MOŠKON, Miha. Guided extraction of genome-scale metabolic models for the integration and analysis of omics data. Computational and Structural Biotechnology Journal. 2021, vol. 19, str. 3521-3530.
BORDON, Jure, MOŠKON, Miha, ZIMIC, Nikolaj, MRAZ, Miha. Semi-quantitative modelling of gene regulatory processes with unknown parameter values using fuzzy logic and Petri nets. Fundamenta informaticae. 2018, vol. 160, no. 1/2, str. 81-100.

Celotna bibliografija je dostopna na SICRISu.