سیستمهای کامپیوتری همواره در جهت نیل به اهداف مشخص پیادهسازی میشوند که سنجش میزان موفقیت آنها در تحقق این اهداف اهمیت زیادی دارد. برای سنجش این موفقیت، راهکارهای متفاوتی وجود دارد که مدلسازی ریاضی یکی از مهمترین آنهاست. اینگونه روشها میکوشند تا با ارائۀ رابطۀ ریاضی بین پارامترهای عملیاتی سیستم و معیارهای کارایی آن، بینش عمیقی در راستای بهینهسازی، بهبود عملکرد و یا تنظیم سیستم، دراختیار طراحان قرار دهند. کتاب حاضر به بررسی روش های مدلسازی ریاضی در ارزیابی سیستمهای کامپیوتری میپردازد و سعی میکند با ارائۀ مثالهای متنوع از کاربرد این روش، گامی در جهت تبیین مفاهیم مدلسازی ریاضی در سیستمهای کامپیوتری بردارد.
فصل 1 مقدّمهای بر ارزیابی سیستمهای کامپیوتری 1
1-1. مقدّمه 1
1-2. معیارهای کارایی 2
1-3. روشهای ارزیابی سیستمهای کامپیوتری 6
1-3-1. مدلسازی تحلیلی 7
1-3-2. شبیهسازی 8
1-3-3. اندازهگیری 8
1-4. اهداف ارزیابی سیستمهای کامپیوتری 10
1-4-1. طراحی سیستم 10
1-4-2. انتخاب سیستم 11
1-4-3. ارتقای سیستم 11
1-4-4. تنظیم سیستم 11
1-4-5. تجزیهوتحلیل سیستم 12
1-5. مدلسازی تحلیلی 12
1-6. مدلسازی تصادفی 16
1-7. سازماندهی مطالب کتاب 16
فصل 2 مقدّمهای بر آمار و احتمالات 19
2-1. مقدّمه 19
2-2. احتمال و قضایای مرتبط 22
2-3. احتمال شرطی 28
2-3-1. فرمول بیز 31
2-3-2. قانون احتمال کل 34
2-3-3. استقلال پیشامدها 35
2-4. متغیّرهای تصادفی 36
2-4-1. متغیّرهای تصادفی گسسته 39
2-4-1-1. متغیّرهای تصادفی گسسته مهم 43
2-4-2. متغیّر تصادفی پیوسته 46
2-4-2-1. معرّفی متغیّرهای تصادفی پیوسته مهم 47
2-4-3. توابع متغیّرهای تصادفی 51
2-4-4. تأثیر متقابل متغیّرهای تصادفی 52
2-4-4-1. توابع چگالی احتمال شرطی 55
2-4-4-2. استقلال متغیّرهای تصادفی 56
2-5. مسائل 58
مراجع 63
فصل 3 فرایندهای تصادفی 65
3-1. مقدّمه 65
3-2. مفاهیم اوّلیۀ فرایند تصادفی 66
3-3. روشهای توصیف یک فرایند تصادفی 71
3-4. ویژگیهای آماری یک فرایند تصادفی 72
3-4-1. خودهمبستگی و همبستگی متقابل 76
3-5. انواع مهم فرایندهای تصادفی 84
3-5-1. فرایند تصادفی ایستا 84
3-5-2. فرایندهای ارگادیک 87
3-5-3. فرایند تصادفی با نمو مستقل 88
3-5-4. فرایند مارکوف 89
3-5-5. فرایند تجدیدپذیر 92
3-5-6. فرایند شمارش پواسون 96
3-6. مسائل 103
مراجع 106
فصل 4 زنجیرههای مارکوف 107
4-1. مقدّمه 107
4-2. زنجیرههای مارکوف گسسته - زمان (DTMC) 108
4-2-1. تحلیل زنجیرههای مارکوف گسسته - زمان 112
4-2-2. همگرایی زنجیرههای مارکوف گسسته - زمان 118
4-2-3. زمان استقرار در حالت زنجیرههای مارکوف گسسته - زمان 122
4-3. زنجیرههای مارکوف پیوسته - زمان 123
4-4. مسائل 138
مراجع 143
فصل 5 نظریۀ صف 145
5-1. مقدّمه 145
5-2. صفهای مارکوفی 151
5-2-1. فرایندهای تولّد و مرگ 152
5-2-2. قانون تعادل جریان احتمالات 154
5-2-3. به دست آوردن پارامترهای کارایی صفهای مارکوفی 155
5-2-4. صفهای M/M/1 156
5-2-5. صف مارکوفی چند خدمتگزاری (M/M/c) 163
5-2-6. صفهای M/M/∞ 167
5-2-7. مدل M/M/1/m 168
5-2-8. مدل M/M/1//K 171
5-3. صفهای غیر مارکوفی 178
5-3-1. صفهای M/G/1 178
5-3-2. صفهای M/G/1با ورود دستهای مشتریان 187
5-3-3. تحلیل صفهای M/G/1 همراه با ازکارافتادگی خدمتگزار 188
5-3-4. صفبندی M/G/1 با زمانبندی اولویتدار 191
5-3-4-1. صفهای M/G/1 با اولویت پس نگرفتنی 192
5-3-4-2. صفهای M/G/1 با زمانبندی اولویت پس گرفتنی 196
5-4. مسائل 198
مراجع 200
فصل 6 شبکههای صف 201
6-1. مقدّمه 201
6-2. تعاریف و مقدمات 203
6-3. شبکههای جکسون 204
6-3-1. شبکههای متوالی جکسون 205
6-3-2. شبکههای غیر مدوّر (تغذیۀ روبهجلو) 211
6-3-3. شبکههای مدوّر (دارای بازخورد) 215
6-3-4. شبکههای بستۀ جکسون 220
6-4. مسائل 225
مراجع 227