Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Üzleti IT rendszerek modellezése

    A tantárgy angol neve: Modeling of Business IT Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2010. április 28.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Gazdaságinformatikus szak, MSc képzés, Szolgáltatásfejlesztés és –menedzsment szakirány
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIMIM290   3/0/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Pataricza András, Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék
    4. A tantárgy előadója
    Pataricza András DSc
     egyetemi tanár
    MIT
    Gönczy László
     ügyvivő szakértő
    MIT
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Alapszintű szoftvertervezési ismeretek, operációs rendszer és hálózati szintű ismeretek.
    6. Előtanulmányi rend
    Ajánlott:
    -
    7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy a gazdaságinformatikai rendszerek tervezési folyamatát, az üzleti alkalmazások és az azokat kiszolgáló informatikai infrastruktúra tervezését és –méretezést tárgyalja modellalapú megközelítésben. A hallgatók megismerik a helyességbizonyítás, teljesítményanalízis és szolgáltatásbiztonság alapfogalmait és megjelenésüket a modellezésben. A modellezéshez kapcsolódó gyakorlati méretezési és (gazdasági és informatikai jellegű) méréstechnikai feladatokban jártasságot szereznek. A tárgy általános modellezési paradigmák mellett a gazdasági rendszerekben alkalmazott szakterületspecifikus modellezési nyelveket is ismerteti.
    A tantárgy követelményeit eredményesen teljesítő hallgatók megismerik a modellalapú architektúra tervezés alapjait, képesek az informatikai rendszerekkel szembeni követelmények és specifikációjuk szabatos megfogalmazására, működési környezetük és architektúrájuk modellezésére, ismerik a vonatkozó főbb informatikai és gazdasági szabványokat. Jártasságot szereznek a diszkrét rendszerek szimuláció alapú helyességbizonyításában és méretezési eljárásaiban, képesek a már működő rendszerek szűk keresztmetszeteinek feltárására, az azok megszüntetésére szolgáló megoldási alternatívák összehasonlító elemzésére. Megismerik számítógéprendszerek gyakorlati méréstechnikájának azon elemeit, melyekkel a modellek paraméterezésének alapjául szolgálhatnak.
    8. A tantárgy részletes tematikája

    1. Modellezési alapok (9 óra elmélet/előadás)
        Célkitűzés: az alapvető fogalomkészlet és technológiai kontextus megadása    Alapfogalmak: Fogalomkészlet (erőforrás, tevékenység, esemény). Matematika alapok (adatfolyam hálók, scenárió leírók. Bonyolultságkezelés (Hierarchikus modellezés, absztrakció). Nyílt és zárthurkú modellek. Eseményorientált szimulációs motorok. Megjelenítés eszközei (szöveges, grafikus). Példa: e-Business alapok és modellek (IBM WS Business Modeller).
     Modellezési nyelvek. Általános célú nyelvek: UML (példa: UML aktivitási diagram, General Resource Model). Alkalmazási terület specifikus nyelvek. Üzleti folyamat szabványok (Példa: ARIS és BPMN). Kapcsolat az implementációval (Példa: BPEL). Web alapú rendszerek (Példa: WS-CDL és web szolgáltatások).  Modell alapú fejlesztés a gyakorlatban: a SENSORIA megközelítés.
    Üzleti ontológiák, UBL, OWL-S, alkalmazások és adatok leírása (eb-XML, xCBL). Üzleti folyamatok fokozatos fejlesztése (tölcsér modell), hierarchikus tervezés.


    2. Minőségi analízis (9 óra elmélet/előadás)
    Célkitűzés: a rendszer modellalapú logikai helyességének és specifikációja teljességének vizsgálata, a szolgáltatásbiztonság alapfogalmainak bevezetése, a modellező eszköz bemutatása.
    Helyességellenőrzés. Alapok. Kritériumok megfogalmazása.
    Környezet modellezése. Felhasználói viselkedés gráf (Customer Behavior Model Graph) és származtatása az UML alapú korai tervekből.
    A vizsgálatok célkitűzése. logikai helyesség. Alapvető vizsgálatok. Kivételkezelés (teljesség kritériumai, modellezési eszközök). Szolgáltatásbiztonság. Aspektusok. Autorizációs sémák (Példa: Bell-laPadula). Robosztusság. Kvalitatív hibamodellezés. FMEA. Katasztrófaelhárítás tervezésének támogatása.
    A minőségi analízis eszközei. Szimulációs vizsgálatok. A célkitűzések megfogalmazása általános célú eszközben (Példa: IBM WS Business Modeller). Kimerítő szimuláció. Modell ellenőrzés.

    3. Mennyiségi analízis: teljesítménybecslés (15 óra elmélet/előadás)
    Célkitűzés: azon módszerek bemutatása, amelyekkel az üzleti és az azt kiszolgáló informatikai rendszer egyes komponenseinek teljesítményjellemzői megszerezhetőek és a rendszer modelljébe beépülve szimuláció segítségével annak teljesítményét illetve szűk keresztmetszeteit meghatározhatóvá teszik.
    Alapok. Jellemzők. Időhelyesség: WCET (time-out). Átbocsátóképesség: veszteségidő, várakozó sor hossza. Erőforrás kihasználtság. Mért és származtatott jellemzők: Példa:teljesítménymérés és üzleti metrikák.
    Kísérlettervezés. Statisztikai alapok: kísérletszám becslése, adaptív kísérlet végrehajtás, szimulációs mérések értékelése, az eredmények hibájának becslése. Sokparaméteres megjelenítés eszközei.
    Szimuláció végrehajtás. Maximális átbocsátóképesség meghatározása. Szűk keresztmetszet keresése. Érzékenységvizsgálatok: paraméterezés hibái, környezeti változások hatása. Esettanulmány.
    Kapacitástervezési metodika. Konfigurációparaméterek becslése: alkalmazások monitorozása web alapú környezetben, on-line és log analízis. Benchmarkok: elemi (SPECxxx, grafika); kompozit (TPC). Virtualizált megoldások jellemzése. Terhelésmodellek: hozzáférési naplók használata; Zipf törvény, teszt mérések. What-if analízis: konstrukció javítása (Példák: upgrade, skálázás, többrétegű architektúra), terhelésugrás (Példa: DoS támadás).


    4. Mennyiségi analízis: a szolgáltatásbiztonság fogalmai üzleti folyamat alapú rendszerekben (6 óra elmélet/előadás)
    Célkitűzés: annak bemutatása, hogy a teljesítménymodellezés eszköztára adaptálható szolgáltatásbiztonsági célokra is.
    Megbízhatóság becslése szimulációval. A ritka esemény probléma. Feltételes jellemzők származtatása szimulációval, az eredmény integrálása globális jellemzőkbe.
    Modellparaméterezés: felhasználói hibametrikák, alkalmazások hibarátájának becslése: Raleigh-eloszláson alapuló közelítések, hibanapló analízis. Erőforráshibák leírása.
    Számítandó jellemzők és meghatározásuk módja: rendelkezésre állás, teljesítőképesség, megbízhatóság.
    Üzleti folyamatmodell és SLA alapján szolgáltatásbiztonsági jellemzők meghatározása (Multiple Phased System paradigmával). BPEL alapú folyamatok ellenőrzése, kooperáló folyamatok ellenőrzése. Robosztus üzleti folyamatok tervezése adatfolyamhálók használatával. Üzleti folyamatok ontológia alapú ellenőrzése.


    5. Összefoglaló esettanulmány
    (3 óra elmélet/előadás)
    Célkitűzés: a teljes elemzési folyamat bemutatása szintézis jelleggel egy vállalati alkalmazás tervezésénél.
    Elektronikus üzleti infrastruktúra vizsgálata és méretezése. Költségbecslés. Megoldási alternatívák összehasonlítása.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás.
    10. Követelmények

    a.    A szorgalmi időszakban:    Házi feladat
    b.    A vizsgaidőszakban:         Szóbeli vizsga
    c.    Elővizsga:             Van


    Az aláírás megszerzésének feltétele egy házi feladat határidőre történő leadása és szóbeli beszámolás a feladatról.
    A vizsgajegyet szóbeli vizsga során szerzik meg a hallgatók, a házi feladat a jegybe 30% súllyal beleszámít.

    11. Pótlási lehetőségek 11. Pótlási lehetőségek:
    A házi feladat leadására a pótlási héten különeljárási díj mellett egy lehetőséget biztosítunk.
    12. Konzultációs lehetőségek A féléves házi feladattal kapcsolatban a félév során két konzultációs lehetőséget biztosítunk.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
    1. Menasce, D. A., Almeida, V. A. F., Dowdy, L. W.: Performance by Design: Computer Capacity Planning by Example, Prentice Hall, 2004.
    2. Pataricza, A., Balogh, A., Gönczy L.: Verification and validation non-functional aspects in enterprise modeling. In: Rittgen, P. (ed.): Enterprise Modeling and Computing with UML. Idea Group, 2006.
    3. Braswell, B., Siegel, M., Wu, L. G.: High Available Architectures and Capacity Planning, IBM Redbook SG24-7184-01, ISBN- 0738489751, 2006.
    4. University of Cambridge Institute for Manufacturing and International Business Machines Corporation: Succeeding through service innovation: A service perspective for education, research, business and government. Whitepaper, 2008, ISBN: 978-1-902546-65-0.
    5. A SENSORIA projekt publikus dokumentumai. http://www.sensoria-ist.eu
    6. Vonatkozó szabványok.
    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra 42
    Félévközi készülés órákra -
    Felkészülés zárthelyire-
    Házi feladat elkészítése 30
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása -
    Vizsgafelkészülés 48
    Összesen 120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Pataricza András DSc
     egyetemi tanár
    MIT
    Gönczy László
     ügyvivő szakértő
    MIT