
- •Вопросы госэкзамена по направлению
- •09.03.03 «Прикладная информатика», 2020-2021 уч.Год Дисциплина «Вычислительные системы, сети и телекоммуникации»
- •Понятие вычислительной системы; архитектура и организация; этапы развития
- •Краткая характеристика первого и второго поколений вычислительных систем
- •Технические новации вычислительных систем третьего поколения
- •Специфика вычислительных систем четвертого и пятого поколений
- •Концепция вычислительной машины с хранимой в памяти программой
- •Классификация вычислительных систем, таксономия Флинна
- •Основная память вычислительной машины; временные характеристики
- •Структура вычислительной машины фон Неймана
- •Устройство управления вычислительной машины фон Неймана
- •Арифметико-логическое устройство, укрупненное представление тракта данных
- •Управление трактом данных, стек, машинный цикл с прерыванием
- •Шестиуровневая модель современной вычислительной системы
- •Параллельные вычислительные системы, закон Амдала
- •Параллелизм
- •Параллелизм на уровне инструкций
- •Параллелизм данных
- •Параллелизм задач
- •Распределённые операционные системы
- •Закон Амдала
- •Эталонная модель взаимодействия открытых систем
- •Физический уровень модели osi/rm
- •Потенциальная скорость передачи данных; формулы Шеннона и Найквиста
- •Канальный уровень модели osi/rm; система стандартов ieee 802
- •Межсетевой уровень модели osi/rm
- •Транспортный уровень модели osi/rm
- •Назначение и примеры реализации уровней 5, 6, 7 модели osi/rm
- •Дисциплина «Сетевое управление и протоколы»
- •Стеки коммуникационных протоколов
- •Способы и протоколы маршрутизации в ip-сетях
- •Адресация в сетях ip, классы сетей
- •Структурирование ip-сетей с помощью подсетей; маски подсетей
- •Протокол iPv6
- •Дисциплина «Мультимедиа технологии»
- •Психофизиологический закон Вебера-Фехнера
- •Кривые равной громкости; динамический диапазон
- •Восприятие сложных звуков, критические полосы
- •Градиент передачи яркости, гамма-коррекция
- •Цветовые модели
- •Цветовые стандарты
- •Цветовое пространство yCbCr
- •Цветовая субдискретизация
- •Дисциплина «Методы обработки аудио и видео данных»
- •Дискретизация, теорема Котельникова
- •Квантование; шум квантования
- •Основы устранения избыточности и сжатия аудиоданных с потерями
- •Характеристики электронных изображений
- •Растрово-пиксельный принцип электронного изображения
- •Дисциплина «Статистическая обработка информации»
- •Разделы статистической обработки информации: теория оценок, теория проверки статистических гипотез
- •Смещенность оценки; примеры смещенных и несмещенных оценок
- •Состоятельность оценки; примеры состоятельных и несостоятельных оценок
- •Эффективность оценки; функции штрафа и риска
- •Смещенность симметричного распределения: выборочное среднее, выборочная медиана, усеченное среднее
- •Метод моментов: пример нахождения параметров равномерного распределения
- •Оценка закона распределения случайной величины: эмпирическая интегральная функция распределения
- •Оценка закона распределения случайной величины: метод гистограмм
- •Коэффициенты асимметрии и эксцесса; диаграммы Каллена-Фрея
- •Дисциплина «Построение и анализ графовых моделей»
- •Графы: определения, соотношение числа ребер и вершин
- •Изоморфизм графов, примеры
- •Пути, цепи, циклы; связность графов; алгоритм нахождения компонент связности
- •Эйлеров цикл: определение, условие существования, алгоритм нахождения
- •Гамильтонов цикл: определение, алгоритм нахождения на основе динамического программирования
- •Деревья: остовное дерево, алгоритм Крускала
- •Способы хранения структуры графа в эвм
- •Алгоритм поиска кратчайшего пути в графе
- •Задача о коммивояжере: оптимальный и эвристический алгоритмы решения
- •Раскраска графов, эвристический алгоритм раскраски
- •Дисциплина «Имитационное моделирование»
- •Входные потоки заявок смо: классификация и основные характеристики
- •Модель сервера смо
- •Модель буфера смо; дисциплины обслуживания
- •Классификация Кендалла
- •Теорема Литтла
- •Время пребывания заявки в системе типа m/m/1; среднее количество заявок в системе
- •Три леммы о пуассоновском потоке (слияние, расщепление, выход m/m/1)
- •Расчет однонаправленных сетей массового обслуживания (сети Джексона)
Теорема Литтла
Оперативность СМО (т. е. время ее реакции на запрос) обычно характеризуют средним значением времени пребывания запроса в системе. Это время Tсист складывается в общем случае из времени ожидания запроса в буфере и времени обработки запроса в сервере. Среднее время пребывания запроса в системе связано со средним числом запросов в системе Nсист простой формулой, известной как теорема Литтла:
Доказательство:
Рассмотрим график пришедших заявок.
-
количество заявок
Время пребывания заявки в системе типа m/m/1; среднее количество заявок в системе
Обозначение M/M/1 для системы массового обслуживания (СМО) означает:
М - система имеет входной пуассоновский поток заявок;
М - время обслуживание имеет экспоненциальное распределение;
1 - система имеет одно обслуживающее устройство.
Время пребывания заявки в системе:
Где μ – интенсивность обслуживания, λ - интенсивность входного потока.
Среднее количество заявок в системе:
ось x – интенсивность входного потока
ось у – среднее количество заявок системы
Коэффициент загрузки системы (устойчивость):
который показывает, насколько эффективно используется система, т.е. какую долю времени система действительно обрабатывает запросы, а не простаивает.
Три леммы о пуассоновском потоке (слияние, расщепление, выход m/m/1)
СЛИЯНИЕ
При слиянии двух Пуассоновских потоков вероятность прихода К заявок в общий поток равна:
РАСЩЕПЛЕНИЕ
Вероятность наступления К событий за некоторый интервал времени T определяется законом Пуассона:
ВЫХОД M/M/1
Если система вида М|М|1 имеет пуассоновский входящий поток требований с интенсивностью l, то поток требований, выходящий из системы также будет пуассоновским потоком с тем же самым параметром l, что и у потока, входящего в эту систему.
Расчет однонаправленных сетей массового обслуживания (сети Джексона)
Сетью Джексона называется сеть типа М/М/n с k узлами.
Результирующая интенсивность равная сумме интенсивностей входящих потоков.
Для каждого узла рассчитывается интенсивность по следующей формуле:
И время нахождения заявок в данном узле:
-сумма
интенсивностей заявок приходящих в
узел к
Для каждой заявки, дошедшей или не дошедшей до конца сети рассчитывается суммарное время пребывания в системе по узлам. То есть если заявка побывала в двух узлах 1 и 2, то ее время пребывания будет следующим:
Ti=T1+T2
После того, как рассчитано время пребывания каждой заявки в системе, можно найти среднее время пребывания в системе по формуле:
А среднее количество заявок по формуле:
Формула Линдли и ее применение для моделирования СМО
Анализ элементарной СМО с бесконечным буфером, формула Поллачека- Хинчина
Анализ СМО с конечным буфером, формула вероятности отказа
Зависимость точности оценки параметра от объема моделирования