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X

message queue

dinamica

la di prò

coda di descritta X-Mmaxx1

X

lineare del

da

server sistema

un tipo

una essere =

non

un

lunghezza tasso

della , X/(x

di

media serviti

tasso i

con 1)

X o Mmaxso

in messaggi vergono

cui

ingresso massimo

coda messaggi con +

,

,

funzione della

effettivo tasso coda

della

di dimensione

in

servizio .

Si

a) dei

al

del

calcolino x

equilibrio sistema

punti parametri

variare

di

i e

per o

xx umax .

b) stabilità

Si la

studi dei equilibrio

di

punti .

In questo il lunghezza

a) della

sistema stato, coda sola

la

ha sola di

variabile X

variabile tasso

di e

caso X ingresso

, u

una =

una f(x

Risulta -Mmaxxis

f(x u)

u)

quindi

di x

ingresso

messaggi .

in con =

= ,

, (Xe flxe

vel rel=o

I tali che

di tutte In

equilibrio le

solo questo

punti caso

coppie

e

sono .

,

,

f(xe X

(Xe

ve) 1)-MmaxxeXe umueum

=Me

0 +

Me-UmaxXe =

= =

, o XMmax

che

Notiamo è

quando di

solo stato

lo compatibile

equilibrio ad

corrisponde valore

quindi

so

Xe e con

un

Per

fisico stato

X

valore lunghezza

il della /

coda ho

di equilibrio

della ho quando >

nessun una

non Mmax

Mmax e

=

. .

lunghezza

fisico

stato valore della

di equilibrio compatibile il della coda

xeco non con

b) fisico

Considero coda di

stabilità

lunghezza

compatibile della studiare

valore della

il locale

la

Per

solo il Xeso con .

caso If

(xe nel nel

(xe

di

equilibrio il calcolando

devo Ac

linearizzare sistema

punto nell'intorno

di =

un ,

, Me

(x xe u

X =

= ,

In of Amax-x)

Ae ,

questo =

caso = =

=

max X/(umex

22x x)

oX Mmax

X

Me

x=xe =

m = u

- =

, ,

Di

te

Poiché risulta

vede sistema

il linearizzato

che risulta asintaticamente

si so

Mmaxzo sempre conseguenza

.

stabile tutti stabili

localmente

quindi di asintaticamente

equilibrio

punti

tali .

sono

, e 3

Esercizio

Come la dinamica ecosistema

visto tramite

di le

può equazioni

animali di

descritta

interagiscono approssimazione

prima

in

due

in essere

cui

un specie

,

Lotka-Volterra note anche modello predatore

equazioni

come :

o

, ( Xm(H) Bxm(t)xn(t)

axz(t)

= -

2(t) Gx2(t)

* yxm(t) xz(t)

= +

-

60

Bro costanti dove Xs(t) la della mentre

opportune t

rappresenta

230 al

preda

popolazione tempo

e

con specie

pso ,

, ,

,

X2(t) 6

Si semplicità

tempot

la al BA

predatore

rappresenta specie <= 1

per 1 e

supponga 1

.

= =

1

. , ,

Si calcolino del sistema

punti di equilibrio

a) i .

b) la stabilità

Si dei

studi equilibrio

punti di .

Riscrivendo le forma

a) nella

equazioni *

I x1(t)(1

1(t) xz(t))

= -

X z(t) xz(t)(1 XI(t))

= -

- xen-(2)

(8)

facile sistema

verificare

è d'equilibrio

che ammette due

il Xer

punti = ,

(

Y1X2

X1

b) f(x) - G

Si ha =

= =

Xz

X2X2 - (i)

Per xessina

l'equilibrio =

xxes

che ha autovalore Pertanto risulta

l'equilibrio instabile

reale

parte > Xes

a .

0 .

un xen((

na

per l'equilibrio si

xer

ha

che di autovalori Di l'equilibrio

trarre

puramente conclusioni di

Ij

immaginari si

coppia

una Xez

conseguenza circa

non possono .

.

Utilizzando metodi analisi

di i

avanzati verificare l'equilibrio

che

potrebbe le

più due popolazioni

stabile

marginalmente

si xez e

tendono tale

ad oscillare equilibrio però ad

intorno

periodicamente senza

a convergere esso.

Esercizio 4 3

-

JEgE

L

L vig

Io

consideri problema

il del controll

velocità

Si veicolo

controllo di

(cruise La

della dinamica

di

un

v m

massa .

pendenza della del

è

del

della strada

velocità funzione tipo

della

valuda motore

della

dell'apertura

in

v e

u Bsin(0)) Gu

v yv

(x + +

-

= -

la dell'attrito forza

conto

costante

dove tiene dell'effetto

tiene

Bro

as della gravità

di tiene

o conto 1

, ,

della

So valvola

della

conto relazione

la l'apertura

componente l'accelerazione al

tra

aerodinamica impressa

esprime

e e

veicolo 0

.

di

al

del

Si sistema

equilibrio

calcolino variare

di

i punti e

a) n

b) studi la stabilità equilibrio

Si .

dei di

punti

Inquesto

a) valvola motore

della

ha del

il sola sola

stato la variabile

di

sistema apertura

variabile velocità di

caso una .

e ingresso

v una e

, X = ,

Risulta sin0)-yx

f(x conf(x

quindi Sn

n)

x (

u) +

+

= = -

, ,

I flxe Gueto

fixe Sue-CatBsind

di In X

(xe

equilibrio Bsimt)-yx

panti questo

che nel

tutte (a

nel

sole nel tali

le caso

.

0 <

sono coppie

e < + =

= o

= +

-

,

, , (a

fue

Occorre Brint) Sues BsinO)

(x l'equazione

Se soluzioni

distinguere quindi

due Se

ha equilibrio

. punti invece

ci

e di

+ +

non

casi sono

non .

/Sue-CatBsind

equilibrio

due stati di

ci sono Xe = j

BsinO)

(X

Suec

Considero solo

b) stabilità

la

Per locale (Xe

punti

il nel

altrimenti di

perché equilibrio equilibrio

studiare

di punto di

ci

caso + non sono un

. ,

linearizzare

devo te=o

sistema

il calcolando Actxixe

nel

(xe

di Inquesto

nell'intorno 28xx 28Xe

caso =

= = -

, nue u

xe ue

= =

xixe ,

none

, ,

/Jue-(atsint) -28/due-Latin

Occorre Ae

equilibrio positive

di sila

quindi Per velocità

distinguere Xe

due . =

casi =

Di positive linearizzato

velocità risulta

di tali

stabile

punti asintoticamente

equilibrio quindi localmente

equilibrio

il sistema punti

conseguenza nei di sono

, e

, ,

per

asintoticamente stabili

. 27/du-Casint

/Jue-CABsinO)

Per velocità ha Ae

invece

equilibrio

di negative si

Xe = =

- esponenzialmente

Di risulta instabile quindi tali

il linearizzato

sistema

velocità

equilibrio

di negative ,

punti ,

conseguenza e

per

nei

,

equilibrio instabili

di

punti .

sono

5

Esercizio K

frazione

la informatico

Si il

la

Sia di

di

dinamica computer infettie computer

consideri rete o di

di computer o

virus in numero

una

un .

infetto

infettati la

è

vulnerabili dinamica

vulnerabili

Poiché di

da munero

di

che computer nell'unità tempo computer

il 1-a

essere ciascun .

possono ,

Ka(1-a)

del del

è

virus tipo a =

calcolino

a) Si punti del

di equilibrio sistema

i .

la

Si

b) stabilità dei

studi equilibrio

punti di .

Supponendo k la

infetti mediante

computer tale che del

dinamica diventa

rate

die anti-virus tipo

immunizzati

i con y

possono un un

essere sy

ora o

Ka(1-a -r)

a j

= -

i ja

=

frazione

la di

dove computer

indica immunizzati

r .

così

calcolino del sistema

Si equilibrio

c) modificato

di

punti

i .

d) studi la

Se stabilità

.

ne frazione

In Risulta

di infetti

a) sola

ha computer

stato

questo sistema , ci

di sono

variabile ingressi

.

non

il =a e

una

caso ,

kx(1

f(x) f(x)

quindi x)

x con =

= - f(xe) KXe(1-ve)

tali In

gli questo

f(x)

soli

I che

punti stati

tutti

di equilibrio >

o

sono e =

caso

.

o 0

=

=

e =

equilibrio

Ci di

punti

solo due

dunque 1

0 Xe

Xe

:

sono e =

=

b) locale

la stabilità

Per studiare devo il

linearizzare calcolando

di sistema nell'intorno

punto

un xe ve

k

of 2kxe

Of questo

In

Ae Ae

caso =

= = -

·

o 2

x xxe XX Xe

=

K

Poiché (corrispondente

che equilibrio

vede in

al

il di infezione

punto c'è

si

o o cui

Xe

per caso

= non

linearizzato

il

Ko sistema

hate Di

nella instabile

retel risulta esponenzialmente

si conseguenza e

= ,

.

tale equilibrio è

quindi di instabile

punto .

Viceversa (corrispondente

il al sistema

il

-CO Di

punto infettil

tutti ha te

in

Xe computer

per si

1 conseguenza

caso

= i

cui ,

sono = .

localmente

è

linearizzate di asintoticamente

equilibrio

risulta stabile tale

quindi stabile

asintoticamente punto .

e [2]

I

Scegliendo

c) stato =

come =

x

kx1(1 xz) kx1(1

Xz xz)

siha y

x1 xz yx1

X1

-

=

= =

-

- -

- -

Xz jx1

= If(x11-X-X-T

f(x) f(x)

Di del sistema

stato

di

le con

equazioni X

conseguenza =

sono = [r(xes-xe-Ax

I fixel

tali che

tutti

equilibrio soli fixel

punti i questo

di In

vettori Xe

sono 0

=

1

e .

0 caso - o

=

e ,

Ie]

Quindi vettori

<
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