Ab 2. November 2020 findet das Herbstsemester 2020 online statt. Ausnahmen: Veranstaltungen, die nur mit Präsenz vor Ort durchführbar sind. Bitte beachten Sie die per E-Mail kommunizierten Informationen der Dozierenden.

Roger Wattenhofer: Katalogdaten im Herbstsemester 2017

NameHerr Prof. Dr. Roger Wattenhofer
LehrgebietDistributed Computing
Adresse
Inst. f. Techn. Informatik u. K.
ETH Zürich, ETZ G 96
Gloriastrasse 35
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 632 63 12
E-Mailwattenhofer@ethz.ch
URLhttp://www.disco.ethz.ch
DepartementInformationstechnologie und Elektrotechnik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
227-0102-00LDiskrete Ereignissysteme Information 6 KP4GL. Thiele, L. Vanbever, R. Wattenhofer
KurzbeschreibungEinführung in Diskrete Ereignissysteme (DES). Zuerst studieren wir populäre Modelle für DES. Im zweiten Teil analysieren wir DES, aus einer Average-Case und einer Worst-Case Sicht. Stichworte: Automaten und Sprachen, Spezifikationsmodelle, Stochastische DES, Worst-Case Ereignissysteme, Verifikation, Netzwerkalgebra.
LernzielOver the past few decades the rapid evolution of computing, communication, and information technologies has brought about the proliferation of new dynamic systems. A significant part of activity in these systems is governed by operational rules designed by humans. The dynamics of these systems are characterized by asynchronous occurrences of discrete events, some controlled (e.g. hitting a keyboard key, sending a message), some not (e.g. spontaneous failure, packet loss).

The mathematical arsenal centered around differential equations that has been employed in systems engineering to model and study processes governed by the laws of nature is often inadequate or inappropriate for discrete event systems. The challenge is to develop new modeling frameworks, analysis techniques, design tools, testing methods, and optimization processes for this new generation of systems.

In this lecture we give an introduction to discrete event systems. We start out the course by studying popular models of discrete event systems, such as automata and Petri nets. In the second part of the course we analyze discrete event systems. We first examine discrete event systems from an average-case perspective: we model discrete events as stochastic processes, and then apply Markov chains and queuing theory for an understanding of the typical behavior of a system. In the last part of the course we analyze discrete event systems from a worst-case perspective using the theory of online algorithms and adversarial queuing.
Inhalt1. Introduction
2. Automata and Languages
3. Smarter Automata
4. Specification Models
5. Stochastic Discrete Event Systems
6. Worst-Case Event Systems
7. Network Calculus
SkriptAvailable
Literatur[bertsekas] Data Networks
Dimitri Bersekas, Robert Gallager
Prentice Hall, 1991, ISBN: 0132009161

[borodin] Online Computation and Competitive Analysis
Allan Borodin, Ran El-Yaniv.
Cambridge University Press, 1998

[boudec] Network Calculus
J.-Y. Le Boudec, P. Thiran
Springer, 2001

[cassandras] Introduction to Discrete Event Systems
Christos Cassandras, Stéphane Lafortune.
Kluwer Academic Publishers, 1999, ISBN 0-7923-8609-4

[fiat] Online Algorithms: The State of the Art
A. Fiat and G. Woeginger

[hochbaum] Approximation Algorithms for NP-hard Problems (Chapter 13 by S. Irani, A. Karlin)
D. Hochbaum

[schickinger] Diskrete Strukturen (Band 2: Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik)
T. Schickinger, A. Steger
Springer, Berlin, 2001

[sipser] Introduction to the Theory of Computation
Michael Sipser.
PWS Publishing Company, 1996, ISBN 053494728X
227-0555-00LFehlertoleranz in Verteilten Systemen Belegung eingeschränkt - Details anzeigen 4 KP3GR. Wattenhofer
KurzbeschreibungFehlertoleranz (Modelle, Consensus, Agreement), Replikation (Primary Copy, 2PC, 3PC, Paxos, Quorum-Systeme), Shared Memory (Spin Locks, Concurrency)
LernzielKennenlernen von wesentlichen Technologien und Architekturen fehlertoleranter verteilter Systeme.
InhaltWir diskutieren Fehlertoleranzaspekte (Modelle, Consensus, Agreement) sowie Replikationsaspekte (Primary Copy, 2PC, 3PC, Paxos, Quorum-Systeme, verteilter Speicher) und Probleme bei asynchronen Multiprozesssystemen (Shared Memory, Spin Locks, Concurrency).
Voraussetzungen / BesonderesDiese Vorlesung ist findet nur im zweiten Teil des Semesters statt, und entspricht dem zweiten Teil der Vorlesung "Verteilte Systeme" (252-0213-00L). Man kann entsprechend maximal eine der beiden Vorlesungen besuchen.
252-0213-00LVerteilte Systeme Information
Diese Lehrveranstaltung wird im HS17 zum letzten Mal in dieser Form angeboten.
8 KP6G + 1AF. Mattern, R. Wattenhofer
KurzbeschreibungVerteilte Kontrollalgorithmen (wechselseitiger Ausschluss, logische Uhren), Kommunikationsmodelle (RPC, synchrone/asynchrone Kommunikation, Broadcast, Ereignisse, Tupelräume), Middleware, Service- und Ressourcen-orientierte Architekturen (SOAP, REST), Sicherheit, Fehlertoleranz (Modelle, Consensus), Replikation (Primary Copy, 2PC, 3PC, Quorum-Systeme), Shared Memory (Spin Locks, Concurrency).
LernzielKennenlernen von wesentlichen Technologien und Architekturen verteilter Systeme.
InhaltWir geben eine Einführung in verteilte Systeme (Charakteristika und Konzepte) und diskutieren sodann verteilte Kontrollalgorithmen (Flooding-Verfahren, wechselseitiger Ausschluss, logische Uhren), Basis-Kommunikationsmodelle (Remote-Procedure-Call, Client-Server-Strukturen, synchrone und asynchrone Kommunikation), abstraktere Kommunikationsprinzipien (Broadcast, Ereignisse, Tupelräume), Namensverwaltung, Middleware und Techniken offener Systeme (z.B. REST, SOAP), Infrastruktur für spontan vernetzte Systeme (JINI), Cloud-Computing sowie Sicherheits- und Schutzmechanismen. Da partielle Systemausfälle charakteristisch für verteilte Systeme sind, werden auch Fehlermodelle und Fehlertoleranz-Algorithmen zum systematischen Umgang mit Fehlersituationen besprochen. Wir diskutieren dazu Fehlertoleranzaspekte (Modelle, Consensus, Agreement) sowie Replikationsaspekte (Primary Copy, 2PC, 3PC, Paxos, Quorum-Systeme, verteilter Speicher) und Probleme bei asynchronen Multiprozesssystemen (Shared Memory, Spin Locks, Concurrency). Parallel zur Vorlesung werden einige der Übungen in Form praktischer mehrwöchiger Aufgaben durchgeführt, wobei die Teilnehmer mit der Programmierung von mobilen Plattformen (smartphones) und nachrichtenbasierten Kommunikationsprinzipien vertraut werden.
252-0817-00LDistributed Systems Laboratory Information
Im Masterstudium können zusätzlich zu den Vertiefungsübergreifenden Fächern nur max. 10 Kreditpunkte über Laboratorien erarbeitet werden. Diese Labs gelten nur für das Masterstudium. Weitere Laboratorien werden auf dem Beiblatt aufgeführt.
10 KP9PG. Alonso, T. Hoefler, F. Mattern, T. Roscoe, A. Singla, R. Wattenhofer, C. Zhang
KurzbeschreibungThis course involves the participation in a substantial development and/or evaluation project involving distributed systems technology. There are projects available in a wide range of areas: from web services to ubiquitous computing including wireless networks, ad-hoc networks, RFID, and distributed applications on smartphones.
LernzielGain hands-on-experience with real products and the latest technology in distributed systems.
InhaltThis course involves the participation in a substantial development and/or evaluation project involving distributed systems technology. There are projects available in a wide range of areas: from web services to ubiquitous computing including as well wireless networks, ad-hoc networks, and distributed application on smartphones. The goal of the project is for the students to gain hands-on-experience with real products and the latest technology in distributed systems. There is no lecture associated to the course.
For information of the course or projects available, see https://www.dsl.inf.ethz.ch/ or contact Prof. Mattern, Prof. Wattenhofer, Prof. Roscoe or Prof. G. Alonso.