Bienvenue à "Quantitative Formal Modeling and Worst-Case Performance Analysis", un cours intellectuellement stimulant conçu pour affiner vos capacités de réflexion abstraite dans le domaine de l'informatique théorique. Ce cours vous invite à plonger profondément dans le monde de la production et de la consommation de jetons, une approche fondamentale du comportement d'un système. Maîtrisez l'art de formaliser mathématiquement ces concepts à travers les ordres de préfixe et les fonctions de comptage. Mettez la main à la pâte avec les réseaux de Petri, explorez les nuances de la synchronisation et plongez dans les subtilités de l'ordonnancement des systèmes à jetons. Vous apprendrez même à effectuer une analyse des performances dans le pire des cas sur des graphes de flux de données à taux unique, en examinant des mesures clés telles que le débit, la latence et la mise en mémoire tampon. Pourquoi se concentrer sur de petits exemples plutôt que sur des systèmes de taille industrielle ? L'objectif est double : Premièrement, nous nous efforçons de cultiver votre capacité à penser de manière abstraite et mathématique à la modélisation et à la performance - une compétence vitale pour relever les défis futurs dans ce domaine. Deuxièmement, bien que les techniques de flux de données soient effectivement applicables à l'industrie, ce cours sert d'introduction essentielle qui se concentre sur le flux de données à taux unique, la pierre angulaire des techniques de flux de données plus avancées. Et voici un bonus : ce cours fait partie du programme d'études réputé Évaluation quantitative des systèmes embarqués (QEES) offert sous l'égide de l'Université numérique de l'EIT et du consortium néerlandais 3TU. Alors que l'examen pour QEES est plus avancé, ce cours reflète parfaitement son contenu initial de trois semaines, vous offrant une expérience académique solide en ligne. Prêt à aiguiser votre pensée abstraite et à plonger dans le monde fascinant de la modélisation formelle ? Inscrivez-vous dès maintenant pour garantir votre place.
Modélisation formelle quantitative et analyse des performances dans le pire des cas
Instructeurs : Dr.ir. Pieter Cuijpers
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Il y a 5 modules dans ce cours
Ce cours fait partie d'un programme de master mixte en systèmes embarqués.
Inclus
1 vidéo1 lecture
Dans ce module/semaine, vous apprendrez à dessiner un modèle de système de consommation/production de jetons et à communiquer votre interprétation de ce modèle avec d'autres personnes de manière informelle. A la fin de ce modèle, vous serez capable de dessiner vos propres modèles et d'expliquer votre interprétation en termes généraux. Vous connaîtrez également l'interprétation standard des réseaux de Petri des systèmes de consommation/production et serez en mesure de mettre en évidence des schémas particuliers dans les modèles de réseaux de Petri. Enfin, vous serez en mesure d'affiner un modèle de consommation/production en un modèle contenant suffisamment d'informations pour permettre une analyse des performances dans le pire des cas. Tout cela est testé à l'aide d'un travail évalué par des pairs.
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11 vidéos3 lectures5 devoirs1 évaluation par les pairs
Dans ce module/semaine, vous allez vraiment entraîner vos capacités de raisonnement abstrait. À l'issue de ce module, vous aurez appris à formaliser le comportement de tout système dynamique sous la forme d'un ordre préfixe, et à formaliser l'interprétation d'un système de consommation/production sous la forme d'une fonction de comptage sur un tel ordre préfixe. Vous comprenez comment l'interprétation Petri-net impose certaines restrictions sur ces fonctions de comptage, et comment vous pouvez exploiter ces restrictions pour prouver des propriétés sur les interprétations Petri-net, sans connaître l'interprétation elle-même. A la fin du module, vous pratiquerez la formalisation des mesures de performance en tant que propriétés logiques des fonctions de comptage, en reconnaissant les bons et les mauvais exemples de formalisation. Ceux qui sont déjà familiers avec la théorie des réseaux de Petri trouveront peut-être que la sémantique de l'ordre préfixe que j'introduis dans ce cours est légèrement différente de celle à laquelle ils sont habitués. La sémantique traditionnelle des réseaux de Petri est généralement basée sur les marquages, les systèmes de transition ou les arbres d'exécution qui en découlent. Les arbres d'exécution sont un exemple particulier d'ordre préfixe, mais en général, les ordres préfixes offrent la flexibilité supplémentaire de ne pas restreindre l'utilisateur à des interprétations discrètes du comportement. Ceci est particulièrement approprié lorsque l'on cherche à établir un lien entre l'informatique théorique et un domaine d'application tel que les systèmes embarqués, dont ce cours est issu, où le comportement continu des systèmes physiques doit également être pris en compte.
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14 vidéos5 lectures5 devoirs
Dans ce module/semaine, vous apprendrez à exploiter la structure des graphes de flux de données à taux unique pour effectuer l'analyse la plus défavorable des mesures de performance telles que le débit, la latence et la mise en mémoire tampon. Après cette semaine, vous savez comment calculer la moyenne du cycle maximum d'un graphe de flux de données, comment construire un programme périodique pour celui-ci, comment optimiser ce programme pour l'analyse de la latence, et comment déterminer la taille des tampons avec la contre-pression de telle sorte que l'analyse du pire cas reste valide. Si vous avez compris la matière du module/semaine précédent, les preuves présentées dans cette semaine vous permettront de mieux comprendre les fondements mathématiques de ces méthodes.
Inclus
20 vidéos2 lectures5 devoirs
Au cours de cette dernière semaine, nous discutons d'un exemple supplémentaire, en suivant les grandes lignes du travail évalué par les pairs du premier module/semaine. Il s'agit juste d'un petit résumé, combinant tout ce que nous avons appris jusqu'à présent, et il y a quelques lectures supplémentaires pour susciter l'envie d'aller plus loin dans la découverte.
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1 vidéo5 lectures
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