Leistungsabschätzung

Leistungsabschätzung bezeichnet die systematische Vorhersage der zu erwartenden Leistungsfähigkeit eines Systems, einer Komponente oder eines Prozesses. Ziel ist es, Kennzahlen wie Reaktionszeit, Durchsatz, Ressourcenverbrauch und Skalierbarkeit bereits in frühen Phasen des Entwurfs realistisch einzuschätzen.

Abgrenzung: Leistungsabschätzung unterscheidet sich von Leistungsbewertung, die tatsächlich gemessene Leistung nach Implementierung oder Betrieb erfasst.

Methoden: Analytische Modelle nutzen algorithmische Komplexität, Warteschlangentheorie oder Gesetze wie Amdahl und Little’sches Gesetz, um theoretische Ober- und Untergrenzen abzuschätzen. Simulationen und Emulationen ermöglichen das Experimentieren mit virtuellen Lasten. Benchmarking und Profiling liefern empirische Daten aus Tests. Hybride Ansätze kombinieren Modelle, Messdaten und historische Erfahrungen. Modelle sollten Parameterunsicherheiten berücksichtigen und Sensitivitätsanalysen ermöglichen.

Prozess: Anforderungen definieren, relevanten Metriken festlegen, ein geeignetes Modell auswählen, Schätzungen durchführen, Validierung durch Tests oder Benchmarks, ggf. Aktualisierung bei neuen Erkenntnissen.

Herausforderungen: Ungewissheit, variierende Lastprofile, Hardwareheterogenität, Parallelität, Energie- und Kostenziele sowie Skalierungsfragen. Gute Leistungsabschätzungen zeichnen sich durch Validität, Transparenz und Reproduzierbarkeit aus.

Beispiele: Vorhersage der Worst-Case-Reaktionszeit eines Echtzeitsystems, Schätzung des Energieverbrauchs einer mobilen App, Durchsatzprognose eines Webdienstes unter Spitzenlast.

Bedeutung: Die Leistungsabschätzung unterstützt Architekturentscheidungen, Ressourcenplanung, Risikobewertung und Zeitplanung.