Μελέτη ουρών με χρήση αντικειμενοστρεφών τεχνικών

Abstract

Η θεωρία ουρών είναι η πιο διαδεδομένη τεχνική μοντελοποίησης που χρησιμοποιείται νια την ανάλυση της συμπεριφοράς και της απόδοσης των υπολογιστικών συστημάτων. Οι ουρές είναι το βασικό στοιχείο στη λειτουργία τόσο των υπολογιστών όσο και των συστημάτων επικοινωνίας ή των δικτύων. Η διδασκαλία όμως του συγκεκριμένου αντικειμένου στα πανεπιστήμια βασίζεται στη μαθηματική μοντελοποίηση η οποία θέτει ως προαπαιτούμενο τις περισσότερες φορές το υψηλό επίπεδο γνώσης μαθηματικών. Στη διατριβή αυτή προτείνεται μία διαφορετική προσέγγιση η οποία εισάγει την Ενοποιημένη Γλώσσα Μοντελοποίησης (UML) ως το εργαλείο νια τη διδασκαλία μοντελοποίησης συστημάτων διακριτών γεγονότων όπως οι ουρές και τα δίκτυα. Η συγκεκριμένη προσέγγιση εφαρμόστηκε σε πιλοτικό μάθημα στο τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Μακεδονίας. Η αξιολόγηση της εκπαιδευτικής διαδικασίας έγινε από τους διδάσκοντες αλλά και από τους φοιτητές που έλαβαν μέρος και απήντησαν σε ερωτηματολόγιο που τους δόθηκε με την ολοκλήρωση των μαθημάτων. Αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας ήταν και η ανάπτυξη λογισμικού προσομοίωσης ουρών το οποίο βασίστηκε στα διαγράμματα της Ενοποιημένης Γλώσσας Μοντελοποίησης αλλά και σε Αντικειμενοστρεφείς Τεχνικές Προγραμματισμού. Το λογισμικό έχει δύο διαστάσεις. Η πρώτη είναι η εκπαιδευτική η οποία βοηθάει τους φοιτητές να κατανοήσουν καλύτερα τις έννοιες της θεωρίας ουρών. Η δεύτερη αφορά στη δυνατότητα του να προσομοιώνει διάφορους τύπους ουρών και έτσι να βοηθά κάποιο ερευνητή να εξάγει χρήσιμα αποτελέσματα.

Queuing theory is the key analytical modelling technique used for computer systems performance and behaviour analysis. Queues of some sort are central in the majority of models of computer and other communication systems. The great majority of courses relevant to network modeling and simulation or gueues reguire very good knowledge of Mathematics and they are based in mathematical modelling. This thesis proposes the use of Unified Modeling Language as the mean to teach modelling of discrete event systems such as gueues and networks. This method was implemented in a course that was presented to second year's students of Department of Applied Informatics of University of Macedonia Thessaloniki Greece, The evaluation of the proposed new teaching method was made both from the teachers and the students who answered a guestionnaire after the end of the course. The above process has as a result, the development of a software tool which is based in UML diagrams and object - oriented technigues. The software we have developed has two aspects. The first one applies to its ability to simulate most of the gueuing processes that take place in computer networks. Thus a computer performance analyst may use it to derive some useful results in a very convenient way. The second aspect of the software is the academic one. The part of the application that simulates specific types of gueue can be used as a guide for teaching network modelling. We believe that it is very easy for someone to understand the aspects of gueuing theory even though he/she is not familiar with.