Research activity in 1996
Durante il 1996 il gruppo di ricerca che si occupa di "Strumenti e Metodi per
l'Analisi dei Sistemi Informatici" ha svolto la propria attivita' nell'ambito
dei seguenti argomenti principali:
1. Il formalismo delle reti di Petri stocastiche (SPN) e' stato utilizzato per
lo studio di problemi relativi alla caratterizzazione dei programmi
concorrenti, alle prestazioni delle architetture parallele e all'analisi dei
sistemi di accesso alle reti di telecomunicazione. In particolare le reti di
Petri stocastiche "Well Formed" (SWN) sono state utilizzate per modellare ed
analizzare alcuni sistemi distribuiti in cui si e' posta particolare attenzione
alle interazioni tra hardware e Software e per studiare le caratteristiche di
alcuni tipi di commutatori recentemente proposti per le reti di
telecomunicazione ad alta velocita' ATM (Asynchronous Transfer Mode).
Tutti gli algoritmi sviluppati per le diverse classi di reti di Petri
Stocastiche utilizzate in questi studi sono stati implementati ed integrati
nello strumento software "GreatSPN" che il Dipartimento di Informatica
dell'Universita' di Torino distribuisce a livello mondiale ormai da molti
anni.
2. La crescita dei campi di applicazione del formalismo delle reti di Petri
stocastiche ha reso sempre piu' impellente una estensione dei suoi fondamenti
teorici in modo da poter rappresentare attivita' che hanno durate stocastiche
distribuite con leggi generali senza perdere la possibilita' di analizzare
questi modelli per via analitica.
Risultati interessanti sono stati ottenuti in questo ambito contribuendo alla
definizione della classe di reti di Petri stocastiche che genera dei processi
stocastici di tipo Markov-rigenerativi (MRSPN) ed alla messa a punto di
tecniche di soluzione estremamente efficienti sia per il calcolo della
distribuzione stazionaria che quella in transitorio.
Particolarmente interessante e' stata l'applicazione di questi modelli e di
queste tecniche a problemi legati allo studio dell'affidabilita' di alcuni
sistemi informatici e di controllo dei processi di misura.
3. La soluzione di molti modelli espressi con i formalismi delle reti di Petri
e delle reti di code risulta computazionalmente conveniente quando le
componenti del modello godono di una certa indipendenza permettendo di
esprimere la soluzione sotto forma di prodotto di alcune funzioni relativamente
semplici delle caratteristiche dei vari nodi della rete. In questo ambito sono
stati ottenuti alcuni risultati interessanti nella definizione di algoritmi
computazionalmente efficienti per il calcolo della soluzione sotto forma di
prodotto in modelli a rete di Petri stocastiche e per la caratterizzazione del
comportamento asintotico nel caso di modelli a rete di code utilizzate da piu'
classi di clienti diversi.
4. Le relazioni esistenti tra le algebre di processi Stocastiche (SPA) e le
reti di Petri stocastiche sono state approfondite attraverso studi mirati alla
comprensione delle analogie tra le caratteristiche di aggregazione delle SPA e
delle SWN e attraverso l'organizzazione di un convegno internazionale in cui si
sono dibattuti tutti i principali aspetti di questo filone di ricerca ancora
relativamente nuovo.
1996 Publications
M. Ajmone Marsan, S. Donatelli, F. Neri, and A. Scalia, "Approximate GSPN
Analysis of Multiserver Polling Systems", Proceedings of the International
Conference on Telecommunication, Distribution and Parallelism (TDP'96)", La
Londe Les Maures, France, June 1996.
M. Ajmone Marsan and R.Gaeta, "GSPN Analysis of the Knockout ATM Switch", 4th
IFIP Workshop on Performance Modelling and Evaluation of ATM Networks,
Ilkley,UK, 1996.
G. Balbo and G. Serazzi, "Asymptotic Analysis of Multiclass Closed Queueing
Networks: Common Bottleneck", Performance Evaluation, North-Holland,
Vol. 26(1), July 1996, 51-72.
A. Bobbio, A. Puliafito, M. Scarpa, and M. Telek, "Time Domain Analysis of
Markov Regenerative Process", 8th European Simulation Symposium &
Exhibition, Genoa, Italy, October 1996, 187-191.
A. Bobbio, P. Tavella, A. Montefusco, and S. Costamagna, "Determining the
optimal calibration interval for process control instrments", 3rd
International Workshop on Performability Modeling of Computer and Communication
Systems, 1996, 66-70.
O. Botti, S. Donatelli, and G. Franceschinis, "Assessing the Performance of
Multiprocessor Architectures through SWN models simulation: a case study in the
field of plant automation systems, Proceedings of the 29th Annual Simulation
Symposium, New Orleans, Louisiana, USA, April 1996.
O. Botti and L.Capra, "Performance Indices to Characterise Concurrent
Applications: Experimenting GSPN Evaluation Techniques in Plant Automation",
Proc. of the 1th Workshop on Parallel and Distributed Software Engineering,
ICSE Conference, Berlin, 1996.
O. Botti and L.Capra, "A GSPN based methodology for the evaluation of
concurrent applicationsin distributed plant automation systems", EUROMICRO
Journal of Systems Architecture, Vol. 42, 1996.
S. Donatelli and G. Franceschinis, "The PSR methodology: integrating hardware
and software models", 17th International Conference on Application and
Theory of Petri Nets, Osaka, Japan, LNCS 1091, Springer Verlag, June
1996.
S. Donatelli, N. Mazzocca, and S. Russo, "Client-server programs analysis in
the EPOCA environment", Distributed Systems Engineering, IOP Publishing,
December 1996.
R. Gaeta, G.Chiola and M.Sereno, "Modelling and Simulation of a Communication
Protocol by SWN", in Modeling and Simulation of Computer Communication
Networks, Bagchi and Zobrist Eds, 1996.
R. Gaeta, "Efficient Discrete-Event Simulation of Colored Petri Nets" IEEE
Transaction on Software Engineering, Vol.22, n.9, September 1996.
M. Ribaudo, Proceedings of 4th Process Algebras and Performance Modelling
Workshop, CLUT, Torino, Italy, July 1996.
M. Sereno, "Approximate Mean Value Analysis for Stochastic Marked Graphs",
IEEE Transactions on Software Engineering, Vol. 22 (9), September 1996,
654-664.
M. Telek, A. Bobbio,and A. Puliafito, "Steady State Solution of MRSPN with
mixed preemption policies", Proceedings of the International Computer
Performance and Dependability Symposium - IPDS96", IEEE Computer Society
Press", Chicago, Ill, USA, September 1996, 106-115.
