Üzleti IT rendszerek modellezése

Modeling of Business IT Systems

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Üzleti IT rendszerek modellezése

Modeling of Business IT Systems

Tantárgykód

BMEVIMIM290

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	3	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Dr. Pataricza András

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: pataricza.andras@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Mesterséges Intelligencia és Rendszertervezés Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

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.

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.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás.

Tanulástámogató anyagok

Online források

Menasce, D. A., Almeida, V. A. F., Dowdy, L. W.: Performance by Design: Computer Capacity Planning by Example, Prentice Hall, 2004.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.Braswell, B., Siegel, M., Wu, L. G.: High Available Architectures and Capacity Planning, IBM Redbook SG24-7184-01, ISBN- 0738489751, 2006.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.A SENSORIA projekt publikus dokumentumai. http://www.sensoria-ist.euVonatkozó szabványok.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Alapszintű szoftvertervezési ismeretek, operációs rendszer és hálózati szintű ismeretek.

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Alapszintű szoftvertervezési ismeretek, operációs rendszer és hálózati szintű ismeretek.

Általános szabályok

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. Pótlási lehetőségek: 11. Pótlási lehetőségek: A házi feladat leadására a pótlási héten különeljárási díj mellett egy lehetőséget biztosítunk.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.