RICERCA ITALIANA     

Performability-Aware Computing: Logiche, Modelli e Linguaggi (PaCo)

Università degli Studi di Urbino "Carlo Bo"

Abstract

La progettazione di sistemi software è sempre più influenzata dall'identificazione e dal soddisfacimento di requisiti non funzionali, come prestazioni e affidabilità. L'esigenza è quella di evitare i costi derivanti dalla tardiva scoperta di inefficienze per via della mancata considerazione di aspetti prestazionali e di affidabilità o di una loro analisi condotta separatamente dai requisiti funzionali [Fer86].

Il termine prestazioni fa tradizionalmente riferimento alla qualità del servizio erogato da un sistema quando questo funziona correttamente. Tipici esempi di misure prestazionali sono la produttività del sistema, l'utilizzo delle sue componenti, il tempo di risposta sperimentato dai suoi utenti, il numero di utenti in attesa di ricevere servizio e la probabilità di evadere una richiesta entro una certa quantità di tempo.

Il termine affidabilità fa invece riferimento alle aspettative che si possono ragionevolmente avere nei confronti del servizio che un sistema eroga, dove il servizio viene classificato come proprio o improprio a seconda che esso venga erogato conformemente alle specifiche o meno. Tipici esempi di indicatori di affidabilità sono la reliability, che misura la continuità nel fornire servizio proprio, l'availability, che quantifica la tempestività nel fornire servizio proprio, la safety, che riguarda l'assenza di conseguenze catastrofiche per gli utenti e per l'ambiente in caso di servizio >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Marco Bernardo Università degli Studi di URBINO "Carlo BO"

Obiettivo del Programma di Ricerca

Il progetto PaCo si prefigge il raggiungimento dei seguenti due macro-obiettivi:

1. Studio di logiche, modelli e linguaggi per la modellazione di sistemi attenti alle prestazioni e per la specifica di misure di performability, finalizzato ad individuare nuove proprietà teoriche di questi formalismi o a renderli più ricchi dal punto di vista espressivo.

2. Nell'ambito degli stessi formalismi, definizione di funzioni dirette di trasformazione da modelli sorgenti a modelli oggetto e di funzioni inverse di retropropagazione dei risultati da modelli oggetto a modelli sorgenti, finalizzato a consentire un uso combinato dei formalismi che in particolare doti quelli più comunemente utilizzati (come ad esempio UML) delle tecniche di analisi sviluppate per i formalismi di natura più teorica.

Nel contesto del primo macro-obiettivo, esamineremo varie problematiche a diversi livelli. Per quanto riguarda le logiche, intendiamo studiare quanto segue:

- Integrazione di modalità spaziali in logiche temporali stocastiche.
- Caratterizzazioni logiche di equivalenze comportamentali stocastiche.
- Model checking locale e distribuito per logiche temporali stocastiche.

Nell'ambito delle algebre di processi, intendiamo investigare quanto segue:

- Equivalenze comportamentali deboli per algebre di processi markoviane.
- Equivalenze comportamentali approssimate per algebre di >>>

Risultati parziali attesi

Nel seguito descriviamo i risultati attesi dei singoli work package del progetto PaCo.

WP1:
- Logiche temporali stocastiche che integrano modalità spaziali.
- Caratterizzazioni logiche di equivalenze comportamentali stocastiche.
- Algoritmi di model checking locale e distribuito per logiche temporali stocastiche.

WP2:
- Equivalenze comportamentali deboli per algebre di processi markoviane.
- Equivalenze comportamentali approssimate per algebre di processi markoviane.
- Caratterizzazioni di equivalenze comportamentali stocastiche basate su osservabili di base.
- Nuove semantiche ed equivalenze per algebre di processi stocastiche con mobilità.

WP3:
- Generalizzazione della divergenza del tempo in automi probabilistici temporizzati.
- Meccanismi di astrazione e raffinamento per automi probabilistici temporizzati.
- Algoritmi efficienti di model checking per sottoclassi di automi probabilistici temporizzati.
- Caratterizzazione di fairness, liveness, urgenza, distribuzione e consapevolezza della locazione e del contesto in modelli probabilistici temporizzati.

WP4:
- Meccanismi di composizione offline ed online di attributi di performability.
- Riformulazione di misure di efficienza per sistemi temporizzati in ambito probabilistico.
- Meccanismi per esprimere misure asintotiche di performability per sistemi non >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

La progettazione di sistemi software è sempre più influenzata dall'identificazione e dal soddisfacimento di requisiti non funzionali, come prestazioni ed affidabilità. L'esigenza è quella di evitare i costi derivanti dalla tardiva scoperta di inefficienze per via della mancata considerazione di aspetti prestazionali e di affidabilità o di una loro analisi condotta separatamente dai requisiti funzionali [Fer86].

Il termine prestazioni fa tradizionalmente riferimento alla qualità del servizio erogato da un sistema quando questo funziona correttamente. Tipici esempi di misure prestazionali sono la produttività del sistema, l'utilizzo delle sue componenti, il tempo di risposta sperimentato dai suoi utenti, il numero di utenti in attesa di ricevere servizio e la probabilità di erogare servizio entro una certa quantità di tempo.

Il termine affidabilità fa invece riferimento alle aspettative che si possono ragionevolmente avere nei confronti del servizio che un sistema eroga, dove il servizio viene classificato come proprio o improprio a seconda che esso venga erogato conformemente alle specifiche o meno. Tipici esempi di indicatori di affidabilità sono la reliability, che misura la continuità nel fornire servizio proprio, l'availability, che quantifica la tempestività nel fornire servizio proprio, la safety, che riguarda l'assenza di conseguenze catastrofiche per gli utenti e per l'ambiente in caso di servizio improprio >>>