Result: Stochastic Activity Networks Templates: Supporting Variability in Performability Models

L'évaluation basée sur des modèles est largement utilisée pour estimer la performance et la fiabilité de systèmes fiables. Traditionnellement, ces systèmes étaient petits et autonomes, et le principal défi pour l'évaluation basée sur des modèles a été l'efficacité du processus de solution. Récemment, le problème de la spécification et de la maintenance de modèles complexes a attiré de plus en plus l'attention, car les systèmes modernes sont caractérisés par de nombreux composants et interactions complexes. Les composants partagent des similitudes, mais présentent également des variations de comportement en raison de différentes configurations ou rôles dans le système. Du point de vue de la modélisation, les variations conduisent à répliquer et à modifier plusieurs fois un petit ensemble de modèles de base.La variabilité n'est prise en compte que de manière informelle, en définissant un modèle échantillon et en expliquant ses variations possibles.Dans cet article, nous abordons le problème de l'inclusion de la variabilité dans les modèles de performance, en nous concentrant sur les réseaux d'activité stochastiques (San).Nous introduisons la définition formelle des modèles de réseaux d'activité stochastiques (San-T), un formalisme basé sur les San avec l'ajout d'aspects de variabilité.Différemment d'autres approches, les paramètres peuvent également affecter la structure du modèle, comme le nombre de cas de activités. Nous appliquons le formalisme San-T à la modélisation du réseau de base d'une infrastructure de surveillance environnementale. En particulier, nous montrons comment les modèles SAN existants de la littérature peuvent être généralisés à l'aide du formalisme nouvellement introduit.
La evaluación basada en modelos se utiliza ampliamente para estimar el rendimiento y la confiabilidad de los sistemas confiables. Tradicionalmente, estos sistemas eran pequeños y autónomos, y el principal desafío para la evaluación basada en modelos ha sido la eficiencia del proceso de solución. Recientemente, el problema de especificar y mantener modelos complejos ha ganado cada vez más atención, ya que los sistemas modernos se caracterizan por muchos componentes e interacciones complejas. Los componentes comparten similitudes, pero al mismo tiempo, también exhiben variaciones en su comportamiento debido a diferentes configuraciones o roles en el sistema. Desde la perspectiva del modelado, variaciones conducen a replicar y alterar un pequeño conjunto de modelos base varias veces. La variabilidad se tiene en cuenta solo de manera informal, definiendo un modelo de muestra y explicando sus posibles variaciones. En este artículo, abordamos el problema de incluir la variabilidad en los modelos de rendimiento, centrándonos en las redes de actividad estocástica (San). Introducimos la definición formal de plantillas de redes de actividad estocástica (SAN-T), un formalismo basado en SANs con la adición de aspectos de variabilidad. A diferencia de otros enfoques, los parámetros también pueden afectar la estructura del modelo, como el número de casos de actividades. Aplicamos el formalismo SAN-T al modelado de la red troncal de una infraestructura de monitoreo ambiental. En particular, mostramos cómo los modelos SAN existentes de la literatura pueden generalizarse utilizando el formalismo recientemente introducido.
Model-based evaluation is extensively used to estimate the performance and reliability of dependable systems.Traditionally, these systems were small and self-contained, and the main challenge for model-based evaluation has been the efficiency of the solution process.Recently, the problem of specifying and maintaining complex models has increasingly gained attention, as modern systems are characterized by many components and complex interactions.Components share similarities, but at the same time, also exhibit variations in their behavior due to different configurations or roles in the system.From the modeling perspective, variations lead to replicating and altering a small set of base models multiple times.Variability is taken into account only informally, by defining a sample model and explaining its possible variations.In this article, we address the problem of including variability in performability models, focusing on stochastic activity networks (SANs).We introduce the formal definition of stochastic activity networks templates (SAN-T), a formalism based on SANs with the addition of variability aspects.Differently from other approaches, parameters can also affect the structure of the model, like the number of cases of activities.We apply the SAN-T formalism to the modeling of the backbone network of an environmental monitoring infrastructure.In particular, we show how existing SAN models from the literature can be generalized using the newly introduced formalism.
يستخدم التقييم القائم على النموذج على نطاق واسع لتقدير أداء وموثوقية الأنظمة التي يمكن الاعتماد عليها. تقليديًا، كانت هذه الأنظمة صغيرة ومكتفية ذاتيًا، وكان التحدي الرئيسي للتقييم القائم على النموذج هو كفاءة عملية الحل. في الآونة الأخيرة، اكتسبت مشكلة تحديد النماذج المعقدة والحفاظ عليها اهتمامًا متزايدًا، حيث تتميز الأنظمة الحديثة بالعديد من المكونات والتفاعلات المعقدة. تشترك المكونات في أوجه التشابه، ولكن في الوقت نفسه، تظهر أيضًا اختلافات في سلوكها بسبب التكوينات أو الأدوار المختلفة في النظام. من منظور النمذجة، تؤدي الاختلافات إلى تكرار وتغيير مجموعة صغيرة من النماذج الأساسية عدة مرات. يؤخذ التباين في الاعتبار بشكل غير رسمي فقط، من خلال تحديد نموذج عينة وشرح الاختلافات المحتملة. في هذه المقالة، نتناول مشكلة تضمين التباين في نماذج قابلية الأداء، مع التركيز على شبكات النشاط العشوائية (SANs). نقدم التعريف الرسمي لقوالب شبكات النشاط العشوائية (SAN - T)، وهي شكلية تستند إلى SANs مع إضافة جوانب التباين. بشكل مختلف عن الأساليب الأخرى، يمكن أن تؤثر المعلمات أيضًا على بنية النموذج، مثل عدد حالات الأنشطة. نطبق شكلية SAN - T على نمذجة الشبكة الأساسية للبنية التحتية للرصد البيئي. على وجه الخصوص، نوضح كيف يمكن تعميم نماذج SAN الحالية من الأدبيات باستخدام الشكلية المقدمة حديثًا.