同步合成Petri网系统活性与无死锁性的保持性

合成操作是Petri网系统建模中一种重要的自底向上建模方法,而在Petri网系统的合成研究中,一些好性质,如活性、无死锁性、可回复性等的保持性,是一个重要的研究问题.研究了Petri网系统同步合成操作活性与无死锁性的保持性.与以往研究工作不同,基于路径的并发合成用并发语言的方法,提出并证明了同步合成Petri网系统的一个并发语言关系式.该语言关系式可用于判定同步合成Petri网系统的活性与无死锁性,同时给出了同步合成Petri网系统活性与无死锁性的充要条件.最后提出一些条件,在这些条件下,同步合成Petri网系统有活与无死锁的保持性质.     

基于同步合成的结构复杂Petri网的行为描述

首先分析了一类结构简单的Petri网--S-网的语言性质,得到了它们的行为描述方法.拓展了Petri网同步合成的概念,证明了给定一个结构复杂的Petri网都可通过一组S-网的同步合成运算而得到,并给出了相应的求解算法.引入语言的同步交运算,分析了结构复杂的Petri网与其同步合成子网之间的行为关系,给出了结构复杂Petri网的行为描述算法,为利用网语言分析实际系统的行为特征提供了可靠的理论依据和方法.     

类S—图的语言性质分析

1 引言 Petri网作为系统模拟和分析的工具己得到广泛的应用。Petyi网一个变迁序列可理解为一个字符串,字符串集合为一种语言。所有可能发生的变迁序列的集合表征了一个Petri网的运行特征,可用网中可能出现的变迁序列来分析Petri网的性能。Hack和Peterson最早从事这方面的研究。Hack在文[3]中讨论了网模型的计算能力,指出带抑止弧增广Petri网与图灵机在计算能力上是等价的,从而充分显示了Petri网模型的表达能力。文[4]给出了并发正规表达式的概念,并证明了井发正规表达式与Petri网的语言描述能力等同。文[5]给出了Petri网语言与形式语言关系之间的一个清楚的刻画,并给出了从代数角度判别语言属性的充分必要条件。文[6]研究了语言的识别问题,并给出了基于网语言的网活性刻画。     

可分解非对称选择网的活性和有界性

活性和有界性是网系统的重要行为特性.从分解以及尽可能简单分解的角度得到了非对称选择网的一个子类,可分解非对称选择网(简称DAC网),证明了DAC网系统活性的充分必要条件,同时给出了DAC网系统活性有界性的充分必要条件,也进一步讨论了判定一个Petri网系统是否是活的有界的DAC网系统的多项式算法.     

语言表达式到Petri网模型的转化及其算法

已知一个语言的表达式,直接构造产生该语言的Petri网模型是Petri网语言理论中一个重要问题.本文分析、研究同步交错正规表达式中各种运算与Petri网模型的对应转换关系,分别给出正规表达式、α闭包表达式到Petri网模型的转换方法;定义了Petri网的有界覆盖合成运算,研究有界覆盖合成网的语言性质,给出将同步交错正规表达式转换为Petri网模型的算法,从而实现了语言表达式到Petri网模型的等价转化.     

Petri网精细化操作及其在系统设计中的应用

针对柔性制造系统的设计问题,提出了用Petri网精细化操作解决问题的方案.给出了两种精细化操作.研究了Petri网精细化操作的动态性质保持问题,给出了精细化操作保持活性、有界性、可回复性的充分必要条件;对一个柔性制造系统进行了设计和验证.其结果可为Petri网系统静态和动态性质的考察提供有效途径,为Petri网复杂大系统的分析提供重要手段,并特别适合于柔性制造系统的设计,具有一定的实用价值.     

基于Petri网合成与化简的分布式数据库系统并发控制的死锁检测

利用模块化设计的思想，首先为分布式数据库系统中各事务的每一种操作(读锁、写锁、解锁)构造一个基本的加权Petri网模型，并给出了加权Petri网共享合成的概念、然后利用共享合成技术，动态地构造各站点的加权Petri网模型，以适应系统的动态变化．此外，本文利用Petri网的化简技术，极大地简化了各站点的Petri网模型，之后利用同步合成技术构造出整个系统的Petri网模型，较好地解决了Petri网的可达性分析中可能出现的状态“爆炸”问题．最后给出了判断整个系统是否出现死锁的充分必要条件．     

加权非对称选择网活性和有界性分析

给出了Petri网系统的一个重要子类,即加权非对称选择网(weighted asymmetric choice net,简称WAC网)系统活性的一个充分条件和一个必要条件;同时,提出了活的有界的WAC网系统的判定条件,进而给出了WAC网活性满足单调性的充分必要条件.     

可重写Petri网:位置可重写及性质分析

针对Petri网对动态系统重构形式化描述和建模能力的不足,提出了可重写Petri网和位置可重写Petri网的基本概念.分析了位置可重写Petri网保持有界性、保守性、可重复性及活性等性质.给出了位置可重写Petri网保持活性的一个充要条件.证明了共享合成Petri网是位置可重写Petri网的一个实例,建立了退化的位置可重写Petri网模拟共享合成Petri网的算法.所得结果能够为动态重构系统的Petri网形式化建模提供理论方法,为大规模动态分布式系统的形式化验证提供有效途径.     

基于Petri网的分布式系统并发进程的死锁检测

分布式系统中的并发进程具有明显的并发、异步及分布性,而Petri网是模拟与分析并发、异步、分布式系统的有效工具.为此通过引入Petri网,给出了分布式系统局部并发进程等待的Petri网模型及死锁检测方法,提出了全链路合成的概念,利用全链路合成技术组装了全局并发进程等待的Petri网模型,给出了判断整个系统是否出现死锁的充分必要条件.     

POC net,a subclass of Petri nets,and its application to timed Petri nets

Liveness is one of the most important properties of the Petri net analysis. This property is concerned with a capability for firing of transitions. On the other hand, place-liveness is another notion related to liveness, which is concerned with a capability for having tokens in places. Concerning these liveness and place-liveness problems, this paper suggests a new subclass of Petri net, ‘POC nets’, as a superclass of AC nets and DC nets. For this subclass, the equivalence between liveness and place-liveness is shown and a sufficient condition for liveness for this POC net is derived. Then the results are extended to liveness problem of timed Petri nets which have transitions with finite firing durations and the earliest firing rule. Although liveness of a (non-timed) Petri net is neither necessary nor sufficient condition for liveness of a timed Petri net, it is shown that liveness is preserved if the net has POC structure. Furthermore, it is pointed out that if a POC net satisfies some additional condition, Petri net liveness is equivalent to timed Petri net liveness. Finally, it is shown that liveness of timed POC nets with TC structure and the earliest firing rule is decidable with deterministic polynomial time complexity.     

无冲突Petri网的结构活性判定研究

结构活性作为Petri网的重要结构性质,在Petri网活性判定领域具有较高的研究价值。从Petri网有向回路对结构活性的影响入手,分析与判定无冲突Petri网的结构活性,讨论库所元素及其后置变迁之间是否存在有向回路对Petri网结构活性的影响,研究该类Petri网结构活性判定方法的相关条件与结论,得到无冲突Petri网是满足结构活性的充分必要条件。分析结果表明,该判定方法可在多项式时间内判定无冲突Petri网的结构活性。     

T-组合Petri网的活性和公平性分析

同步合成是研究复杂Ｐｅｔｒｉ网系统性质的有效途径．文中通过引入可引发变迁序偶的概念,研究了Ｔ－组合（同步合成）Ｐｅｔｒｉ网对子网的活性和公平性继承关系,给出了一组Ｔ－组合Ｐｅｔｒｉ网活或公平的充要条件和充分条件．这些结果对网组合同步设计具有重要的指导意义     

公平网的活性判断

Petri网的活性判断一直是一个广为关心的问题。本文就公平网的活性进行了研究。指出如果一个公平网的有界子网是活的,那么该公平网是活的。并给出了一个公平网活的充分必要条件。     

一类FMS的最佳活Petri网模型的综合

利用Petri网为一类柔性制造系统建模,并讨论避免系统死锁问题.通过Petri网模 型的结构分析,证明了系统产生死锁的一个充分必要条件.给出了避免死锁的最佳控制器,它 可以通过给系统的Petri网模型增加一些新的位置与相应的弧来实现.从而导出了这类制造 系统的最佳活Petri网模型.     

Determinization of timed Petri nets behaviors

In this paper we are interested in sequentialization of formal power series with coefficients in the semiring \((\mathbb {R}\cup \{- \infty \},\max ,+)\) which represent the behavior of timed Petri nets. Several approaches make it possible to derive nondeterministic (max, + ) automata modeling safe timed Petri nets. Their nondeterminism is a serious drawback since determinism is a crucial property for numerous results on (max, + ) automata (in particular, for applications to performance evaluation and control) and existing procedures for determinization succeed only for restrictive classes of (max, + ) automata. We present a natural semi-algorithm for determinization of behaviors based on the semantics of bounded timed Petri nets. The resulting deterministic (max, + ) automata can be infinite, but a sufficient condition called strong liveness is proposed to ensure the termination of the semi-algorithm. It is shown that strong liveness is closely related to bounded fairness, which has been widely studied for Petri nets and other models for concurrency. Moreover, if the net cannot be sequentialized we propose a restriction of its logical behavior so that the sufficient condition becomes satisfied for the restricted net. The restriction is based on the synchronous product with non injectively labeled scheduler nets that are built in an incremental hierarchical way from simple scheduler nets.     

共享合成Petri网的性质分析

组合Petri网的性质不变性对大型合成系统分析有着重要意义,从分析共享合成Petri 网的结构性质入手,分析了它的活性性质,给出了它的一个较为简单的活性判定的充要条件. 在此基础上,研究了共享合成Petri网的活性与行为不变性和状态不变性的关系,为系统合 成的活性和一致性的关系提供了分析依据.