Materia Optativa: Simulación de Eventos Discretos (FCEN-UBA)

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Ezequiel Pecker Marcosig

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Aug 4, 2017, 11:15:20 AM8/4/17
to com...@googlegroups.com
Hola, reenvío la invitación a cursar esta materia del Depto. de
Computación en la FCEN-UBA.


Hola, si sos alumno de licenciatura o doctorado y te interesa aprender
técnicas avanzadas de modelado y simulación computacional, te
invitamos a cursar SIMULACIÓN DE EVENTOS DISCRETOS en este segundo
cuatrimestre de 2017.

Las clases son teórico-prácticas y los horarios tentativos son:
Lunes de 18.00 a 22 hs.
Miércoles de 18.00 a 22 hs.
(a convenir y confirmar)

La materia da 3 puntos para la licenciatura y 4 para el doctorado.

Si estás interesado o tenés consultas escribinos a rca...@dc.uba.ar,
o directamente inscribite y vení a la primer clase, en donde daremos
un panorama completo de la materia y podremos escuchar tus intereses y
expectativas.

La página de la materia es www.dc.uba.ar/siedvi/info

¡Te esperamos!

¿Que hacemos en la materia?

* Usamos y desarrollamos metodologías y herramientas de simulación
para estudiar sistemas complejos (físicos, informáticos, sociales,
naturales).

* Trabajamos con modelos propios o con problemas relacionados con tu
línea de estudio (tesis de doctorado o de licenciatura) o con lo que
te gustaría trabajar después de la materia (podés plantearlo y
estudiamos juntos el caso para usar tu experiencia en otros áreas
dentro de la materia).

* Implementamos formalismos avanzados de simulación de eventos
discretos. Esto nos permite trabajar con técnicas avanzadas de
paralelización (multicore, clusters, grids) y de visualización (2D,
3D, animación).

* Hacemos simulación en tiempo real de sistemas concurrentes,
simulación distribuida y basada en web.

* Nos orientamos a la investigación: los proyectos finales tratan
temas del estado del arte de la simulación de eventos discretos y los
mejores se publican en conferencias y revistas internacionales.

* Desarrollamos modelos que son parte de un repositorio público usado
por investigadores de todo el mundo (varios de ellos han ganado
concursos y han sido incluidos como ejemplos en papers/libros).

* Mantenemos una base de datos en sourceforge del código de los
simuladores y las herramientas asociadas.

* Trabajamos en colaboración directa con investigadores de nivel
internacional en el área de modelado y simulación de los siguientes
laboratorios:

Advanced Real-Time Simulation Laboratory (Universidad de Carleton,
Canadá), Laboratorio de Sistemas Dinámicos y CIFASIS-CONICET
(Universidad de Rosario, Argentina), ACIMS (Universidad de Arizona,
USA), Modeling and Simulation Research Group, Departement Informatik
(ETH Zürich, Suiza).

Este es un repositorio activo de modelos y trabajos compartidos con la
Universidad de Carleton en Canadá:

http://www.sce.carleton.ca/faculty/wainer/wbgraf/doku.php?id=model_samples:start

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INFORMACIÓN EXTENDIDA:
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Objetivos:

* Analizar en profundidad ciertas técnicas avanzadas de simulación
de eventos discretos.
pasado, una amplia variedad de trabajos han sido publicados en
conferencias y revistas internacionales.


Método de Aprobación:

La forma de aprobación será mediante la aprobación dos Trabajos
Prácticos, un Prefinal y un Proyecto Final.

Programa tentativo:

1. Introducción. Generalidades sobre modelización y simulación.
Clasificaciones. Sistemas a tiempo discreto/continuo; de variables
discretas/continuas, otras. Modelización de eventos discretos.
Características generales de un esquema formal. Ventajas.

2. Modelización formal. Definición declarativa de modelos con máquinas
de estados.
Introducción a FSA, autómatas no deterministas, redes de Petri.
Introducción a modelado funcional. Modelos de bloque. Modelos de
colas. Modelos continuos variables.

3. Modelización de sistemas usando el formalismo DEVS. Características
generales del
formalismo. Modelado jerárquico y modular. Modelos atómicos. Modelos
acoplados. Problemas existentes y sus soluciones. R-DEVS, P-DEVS.
Modelado y simulación utilizando la herramienta CD++. Modelos
avanzados usando herramientas relacionadas a DEVS (librería de
componentes reusables para modelar redes WAN; Alfa-1: un procesador
simulado basado en la arquitectura SPARC, construida como un conjunto
de modelos DEVS).

4. Modelización de espacios de celdas. Introducción a los Autómatas
Celulares. Optimización de modelos celulares usando el formalismo
Cell-DEVS. Métodos de simulación de modelos Cell-DEVS. Introducción a
la teoría de cuantificación. Cuantificación en modelos Cell-DEVS.
Especificación de modelos utilizando Cell-DEVS y herramientas
relacionadas. Modelos Cell-DEVS avanzados utilizando CD++ en distintas
áreas: biología (watersheds, propagación de fuego y colonias), física
(crecimiento de cristal, colisión de partículas de gases, difusión de
calor), química (difusión de sólidos en fluidos en movimiento) y
sistemas artificiales (buscadores de calor, tráfico urbano, etc.).
Definición de un lenguaje de especificación para modelos de tráfico.

5. Simulación de modelos formales. Mecanismo jerárquico de simulación
de modelos DEVS.
Definición de clases de mensajes. Definición de procesadores de
modelos. Extensión para modelos Cell-DEVS. Optimización de performance
usando mecanismos achatados.

6. Técnicas de Simulación paralela/distribuida. Mecanismos pesimistas
(Chandy-Misra y modificaciones) y optimistas (Time-Warp y
modificaciones). Estudio comparativo de ambas clases de soluciones.
Problemas existentes en ambos casos. Estudio de utilidad de c/u de las
aproximaciones. Mecanismos recientes: protocolos no causales,
protocolo de tiempo elástico, protocolos de coordinación on-line.
Mecanismos de simulación paralelos orientados al formalismo DEVS.
Implementaciones existentes para simulación paralela/distribuida:
Warped. Definición de modelos DEVS paralelos usando la herramienta
CD++.

Bibliografía:

[Wai09] Wainer, G. 2009, “Discrete-Event Modeling and Simulation: a
Practitioner’s
approach”. CRC Press.

[Zei00] B. Zeigler, T.G. Kim, and H. Praehofer. Theory of Modeling and
Simulation. 2nd. edition. Academic Press, New York, 2000.

[CK06] F.E. Cellier and E. Kofman. Continuous System Simulation.
Springer, New York, 2006.

[CKW09] R.D. Castro, E. Kofman, and G. Wainer. A Formal Framework for
Stochastic DEVS
Modeling and Simulation. Transactions of SCS (in print), 2009.

[CKW09] Castro, R.; Kofman, E. and Wainer, G. 2009, "A DEVS-based
End-to-end Methodology for Hybrid Control of Embedded Networking
Systems", Proceedings of the 3rd. IFAC Conference on Analysis and
Design of Hybrid Systems, Zaragoza, Spain.

[Zei76] ZEIGLER, B. "Theory of modeling and simulation". Wiley, 1976.

[Zei84] ZEIGLER, B. "Multifaceted Modelling and discrete event
simulation". Academic Press, 1984.

[Zei90] ZEIGLER, B. "Object-oriented simulation with hierarchical
modular models". Academic Press, 1990.

[BB98] BARYLKO, A.; BEYOGLONIAN, J. "CD++: a tool to develop binary Timed
Cell-DEVS". (in Spanish). M, Sc. Thesis, Universidad de Buenos Aires.
Argentina. 1998.

[BBW98c] BARYLKO, A.; BEYOGLONIAN, J.; WAINER, G. "Implementation of a
Cell-DEVS modeling environment". Technical Report No. 98-006.
Departamento de Computación. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.
Universidad de Buenos Aires. 1998.

[Gia96] GIAMBIASI, N. "Introduction à la modélisation et à la simulation".
Materiales del curso de D.E.A.; Université d'Aix-Marseille III. 1996.

[RW99a] RODRIGUEZ, D.; WAINER, G. "Redefinition of a specification
language for Cell-DEVS models". In Proceedings of Information Systems
Analysis and Synthesis, ISAS’99. Florida, USA. 1999.

[RW99b] RODRIGUEZ, D.; WAINER, G. "New Extensions to the CD++ tool".
In Proceedings of SCS Summer Multiconference on Computer Simulation.
1999.

[Wai98] WAINER, G. “Discrete-events cellular models with explicit
delays”. Ph.D. Thesis, UBA/ Université d'Aix-Marseille III. 1998.

[WG98] WAINER, G.; GIAMBIASI, N. "Specification, modeling and
simulation of timed Cell-DEVS spaces". Technical Report n.: 98-007.
Departamento de Computación. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.
Universidad de Buenos Aires.
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