Petri网时间特性分析

为了进一步研究随机Petri网的时间特性,引入了时间Petri网、闭网、常返网、有环网、无环网等概念,证明了随机Petri网是时间特性网的充要条件是其闭网为常返网,并给出了判别一个网是否是时间特性网的数值方法。同时讨论了变迁发射时间特性,给出了发射时间密度公式。     

基于时延Petri网的DEDS的代数模型

用一种新的算子建立了结构无竞争时延Petri网和资源分配型时延Petri网的动态方 程,为该类系统的分析和控制提供了研究工具.     

时延Petri网模拟能力研究

Petri网是一个功能强大的建模工具,然而原型Petri网的模拟能力有限,而对原型Petri网的扩充可以提高其模拟能力.时延Petri网是一种重要的含时间因素的Petri网,已广泛应用于并发系统的建模,所以对时延Petri网的模拟能力的研究就非常必要.本文首先说明时延Petri网能够满足零检验理论,然后通过模拟随机存取机来证明时延Petri网具有与图灵机相等的模拟能力.而后用时延Petri网实现对计算机经典问题的建模.     

基于Uppaal的时延Petri网到时间自动机等价模型验证*

时延Petri网和时间自动机都可以有效地对实时系统的行为进行模拟和性能分析。利用时延Petri网到时间自动机等价转换算法（简记作TPN-to-TA 转换）,将一个描述实时系统的时延Petri网模型转换成与其语义等价的一组时间自动机模型。使用时间自动机中成熟的模型验证工具Uppaal对此时延Petri网的模型进行验证。     

基于时延Petri网的移动电子支付协议模型

时延Petri网是在一般Petri网的基础上,在变迁上引入相应的时间函数,使其具有很强的描述能力与性能分析能力。针对移动电子支付中愈加严重的交易安全问题,通过对电子支付系统和移动电子支付流程的分析,发现移动电子商务SET协议存在漏洞,建立基于时延Petri网移动电子支付协议时延Petri网模型,为安全电子交易过程提供进一步的安全保障。     

基于Petri网的工作流过程模型及资源分布分析

针对工作流系统的特点对时延Petri网模型进行扩展,提出了一种新的工作流建模方法,即扩展时延Petri网。给出了扩展时延Petri网的定义,并用该方法分析了工作流四种基本模型;给出了利用排队论和随机Petri网理论计算工作流模型时间性能指标的新方法,用这种方法可求得与实例到达率相关的工作流模型平均完成时间。最后应用上述方法讨论了工作流资源分布的几种模式,并与模拟结果加以对比,计算结果的最大误差在3%左右,说明基于扩展时延Petri网的方法是分析工作流系统时间性能的有效方法。     

时延Petri网分布式模拟的先行值研究

先行值计算是提高时延Petri网并行模拟性能的一个好的方法。给出了时延Petri网的先行值计算的四种基本结构,对于存在循环的复杂的Petri网结构给出了预测图算法,通过预测图,能够很容易求出静态和动态先行值,在并行模拟中利用先行值可以分析出存在并发和阻塞的结构,从而为网分块在并行机的结点上运行奠定了基础。     

以太网时延仿真与性能分析

通信时延是衡量网络性能的重要指标之一。分析了以太网通信网中影响通信时延的有关因素,以太网络拓扑结构为高校校园网络模型,借助Opnet仿真并分析了不同节点数目、不同链路传输速率以及不同中心服务器配置对网络时延的影响。     

时间Petri网模拟能力的研究

模型的模拟能力一直是系统建模方面的一个重要研究课题。本文先用一个直观的“零检验”例子说明时间Petri网的模拟能力比传统Petri网要强,并首次证明了时间Petri网与计算科学的最高模型——图灵机有相等的模拟能力;最后给出了另外一种含时间因素的时延Petri网向时间Petri网的转换方法,这说明了时间Petri网虽然形式上较为简单,但其模拟能力却并不比其它含时间因素的Petri网逊色,同时为时延Petri网的研究提供了另外一种有效方法。     

基于逻辑时延Petri网的停车预订系统建模与分析

为解决逻辑Petri网不能详尽地描述模型在规定时间点变迁引发和引发完成的时间问题,提出逻辑时延Petri网.首先在普通变迁的基础上引入变迁的引发时间和变迁完成时间形成决策变迁,为每个token定义到达时间和自身时间属性等;其次重新定义引发规则和可达图算法,并针对决策变迁和可达图生成进行算法描述;最后使用逻辑时延Petri网对停车预订系统进行建模,构建可达图分析系统中重分配问题以及车位的利用率等问题.在此基础上设计实验验证了逻辑时延Petri网的可行性和智能停车预订系统的优势.     

LEO卫星网络中安全协议的建模与性能分析

在分析低轨（LEO）卫星网络的通信过程和几何特性的基础上,建立LEO卫星网络在全双工通信模式下的随机Petri网（SPN）模型,采用SPNP6．0软件,针对2种安全协议IKE和ISAKMP的野蛮交换模式,以及空间通信协议规范SCPS—SP,分析卫星网络的平均时延并进行了模型仿真。     

保证型QoS服务CSBP控制技术研究

提出了保证型QoS服务的CSBP控制技术，它能够保证每个数据流的预约速率，数据流分组经过网络后有确切的时延上界，核心路由器不需要维持有关每个数据流的状态信息。CSBP控制技术融合了集成服务和区分服务这两大类解决方案的优点，提供了具有高水平的服务质量保证，兼顾了网络资源利用率和扩展性。     

模糊时间Petri网及扩展的模糊时间Petri网

网络实时系统对时间和QoS有严格要求,因此对设计、实现和测试的技术和工具都有很高的要求。模糊时间Petri网是将模糊集合理论用于不确定的或主观的时间信息的表示,在每个变迁上添加时间间隔约束对模糊时间Petri网进行扩展得到扩展的模糊时间Petri网,它是一种对网络实时系统进行建模和分析的形式化模型,Petri网数学理论基础能保证并发系统的可靠性和正确性。本文详细地介绍了模糊时间Petri网及可扩展的时间Petri网,可扩展的时间Petri网的网精简方法,使用design／CPN仿真,及使用EFTN对多媒体同步建模,并探讨了进一步研究的方向。     

Ada中实时结构的Petri网建模与分析

本文从一般时间网出发，派生出一种简单时间网，并建模了延迟，分支选择，异步选择，优先权等Ada实时结构，特别是把优先权处理为一种时间特性，这样不仅扩充了Petri网在Ada中的建模能力，同时可以更加准确刻画Ada程序行为。     

基于蚁群算法的Petri网最优路径序列寻找

根据蚁群算法和时间Petri网的特点提出了一种网络元素可以记录少量信息的记忆扩展时间Petri网(METPN)。当METPN运行时，使用充足量的托肯在网络中行走并在行走过程中留下信息素来调整托肯的路径选择，从而使大量蚂蚁的行走路线不断逼近Petri网中时间延迟更短的变迁序列，最终在最短变迁序列上形成清晰的蚁路，从而在一定程度上解决了复杂Petri网的最优路径寻找问题。仿真结果表明，托肯可以有效地在最短延时路径上形成蚁路，能够求得从初始库所到网络中任意库所的最短路径。     

基于扩展混成Petri网的CPS无人车系统建模与分析

信息物理融合系统(Cyber-Physical System,CPS)是一个集计算系统、通信系统、感知系统、控制系统和物理系统于一体的复杂系统,其行为是一种由离散计算过程与连续物理过程深度融合并紧密交互的混成行为。针对这种特性,采用混成Petri网对CPS建模,并在此基础上添加时间约束,即对离散变迁关联一个延迟时间,对连续变迁关联一个激发速率函数,同时引入抑止弧和测试弧的概念以提高Petri网的表达能力,由此提出一种新的模型——扩展混成Petri网模型。然后,对CPS应用中无人驾驶车辆系统的躲避障碍物场景进行建模,将建立的模型按照一定的规则转化为与之对应的Simulink模型,并通过Matlab仿真对系统行为及属性进行分析。     

The use of Petri Nets for Occam programming for transputers

There is undoubtedly a need for software-design tools for parallel programming. A main problem with design tools for parallel programming is their inability to check for liveness (no deadlock) and safeness. In this paper, the use of Ordinary Petri net as a software design tool for Occam Petri Net and Occam constructs are discussed. The similarities between Ordinary Petri Net and Occam constructs are highlighted, and an Occam Petri Net model is proposed as a design tool to aid in writing Occam codes. The Occam Petri Net model is graphical. It is capable of modelling deterministic concurrent and choice systems. As a top-down design, the net is similar to Occam ‘folds’, and, in its use in bottom-up implementation, it is similar to unfolding. This unfolding using the Occam Petri Net model makes writing Occam source codes easier. The availability of Petri Net CASE tools will make it more attractive for designing Occam programs.     

High-accuracy finite-difference methods for the valuation of options

A finite-difference scheme often employed for the valuation of options from the Black–Scholes equation is the Crank–Nicolson (CN) scheme. The CN scheme is second order in both time and asset. For a rapid valuation with a reasonable resolution of the option price curve, it requires extremely small steps in both time and asset. In this paper, we present high-accuracy finite-difference methods for the Black–Scholes equation in which we employ the fourth-order L-stable Simpson-type (LSIMP) time integration schemes developed earlier and the well-known Numerov method for discretization in the asset direction. The resulting schemes, called LSIMP–NUM, are fourth order in both time and asset. The LSIMP–NUM schemes obtained can provide a rapid, stable and accurate resolution of option prices, allowing for relatively large steps in both time and asset. We compare the computational efficiency of the LSIMP–NUM schemes with the CN and Douglas schemes by considering valuation of European options and American options via the linear complementarity approach.     

Petri net control of an automated manufacturing cell

This paper discusses the Petri Net approach to real time production control. Petri nets were developed to model concurrent and asynchronous systems. Having modeled a machining cell or a production system as a Petri net, one can analyze the effects of controller behavior on the system before implementing the controller.

Petri net principles are illustrated for a machining cell being implemented in the Manufacturing Automation Laboratory at Rutgers University. Observations are made concerning the difference between a Petri Net Controller and a Programmable Logic Controller for the same application.     

On a unified framework for the evaluation of distributed quorumattainment protocols

Quorum attainment protocols are an important part of many mutual exclusion algorithms. Assessing the performance of such protocols in terms of number of messages, as is usually done, may be less significant than being able to compute the delay in attaining the quorum. Some protocols achieve higher reliability at the expense of increased message cost or delay. A unified analytical model which takes into account the network delay and its effect on the time needed to obtain a quorum is presented. A combined performability metric, which takes into account both availability and delay, is defined, and expressions to calculate its value are derived for two different reliable quorum attainment protocols: D. Agrawal and A. El Abbadi's (1991) and Majority Consensus algorithms (R.H. Thomas, 1979). Expressions for the primary site approach are also given as upper bound on performability and lower bound on delay. A parallel version of the Agrawal and El Abbadi protocol is introduced and evaluated. This new algorithm is shown to exhibit lower delay at the expense of a negligible increase in the number of messages exchanged. Numerical results derived from the model are discussed