基于随机Petri网的信息系统工作流建模

工作流过程验证领域存在的问题是:通常用描述工具仅仅是对所建模型进行简单的语法验证,结果验证不彻底,致使开发效率降低.文章提出了一种通用Petri网工作流建模和验证方法.以常规信息系统的一个工作流程为例,构建基于随机Petri网的工作流模型,从静态角度给出正确的工作流模型结构标准,从动态角度给出正确性验证方法及有关规则,并分析了模型的正确性,通过冲突分析说明该模型结构不存在死锁结构、不可达节点、同步丢失等现象.研究结果表明:随机Petri网及其扩充形式便于描述异步、并发、并行等情况、一定程度上解决状态空间爆炸问题、便于进行性能评价,如果从语义验证和结构验证两方面对随机Petri网工作流模型进行验证,可以提高模型正确率.     

消防信息系统中电子地图子系统的广义随机Petri网工作流模型研究

消防信息系统（FIS）是消防综合管理和控制系统，其中电子地图子系统是消防信息系统的重要组成部分，也是其主要功能之一。目前用工作流来分析此系统的的研究并不多见。本文将广义随机网和工作流相结合，首先为电子地图子系统建立符合工作流概念的广义随机Petri网模型，然后利用工作流网的分析方法，对此Petri网模型进行定性和定量的分析，获得一些有价值的性能指标信息。     

基于面向对象Petri网的工作流建模及性能分析

工作流技术作为一种过程建模和过程管理的核心技术,在计算机应用领域获得了迅速的发展。介绍了工作流技术;提出了将面向对象建模技术融入Petri网模型所形成的面向对象Petri网,并讨论了建立基于面向对象Petri网的工作流模型的步骤;运用面向对象Petri网建立了某制造企业的产品方案处理流程的工作流模型,并运用性能等价公式对工作流模型的性能进行了分析。     

基于面向对象Petri网的工作流建模及性能分析

工作流技术作为一种过程建模和过程管理的核心技术，在计算机应用领域获得了迅速的发展。介绍了工作流技术；提出了将面向对象建模技术融入Petri网模型所形成的面向对象Petri网，并讨论了建立基于面向对象Petri网的工作流模型的步骤；运用面向对象Petri网建立了某制造企业的产品方案处理流程的工作流模型，并运用性能等价公式对工作流模型的性能进行了分析。     

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。     

装配可靠性的模糊广义随机Petri网建模与分析

针对一般广义随机Petri网模型精度低的问题,将模糊数引入到广义随机Petri网,提出模糊广义随机Petri网的概念.结合模糊数包含信息多的优点,利用模糊广义随机Petri网对装配过程进行建模,通过同构的Markov链对模型进行定量分析.用模糊广义随机Petri网模型计算得到的装配可靠度与一般广义随机Petri网模型的装配可靠度进行分析比较,结果表明了模糊广义随机Petri网模型的精度更高.以数控磨床砂轮架为例,证明了上述方法的有效性.     

时间Petri网等效变换的工作流评价

时间性能分析是工作流模型分析和评价的重要方面.首先介绍了业务过程的一般Petri网模型,然后引入时间Petri网建立工作流网的时间约束模型.提出了保持网时间约束特性不变的网变换规则和时间性能计算方法,对工作流网进行化简及时间性能计算,并给出了相应的算法.最后通过一个实例说明本方法的应用过程.     

基于资源约束PETRI网的建模和资源组合优化

基于传统的广义随机Petri网,改进定义一种带有资源约束的Petri网。资源约束Petri网中的每个时间变迁,都有一个资源关联,并且其发射速率约束于被关联的资源。使用该资源约束Petri网,可以对企业业务流程进行建模和优化。该模型中不仅包括工作流中各个任务的相互关系,同时包括可以被该工作流使用的各个资源。通过一个分枝限界算法的应用,可以在较少的仿真次数内,对资源配置进行优化,使得整个流程的性能最高。     

基于Petri网的工作流过程建模

业务过程建模是整个工作流管理系统的基础,选择一种高效的建模技术对复杂多变的实际业务流程进行形式化表示对构建一个灵活的工作流管理系统起着至关重要的作用。本文利用了Petri网技术给业务过程建模,构造了一个灵活可分析的过程模型：首先介绍了相关的基于Petri网的工作流建模技术,接着描述了Petri网到工作流过程模型执行的映 射,然后给出了一个具体的基于Petri网建模方式的实例,最后利用随机Petri网和概率论的一些知识对该模型进行了时间性能分析。     

基于Petri网的工作流模型时间性能分析

利用高效的建模技术来构建复杂的业务流程,一方面可以提高模型形式化表示的可读性,另一方面便于进行模型性能分析,确保模型在投入使用后的正确性。阐述了利用Petri网技术的严格语义,来构建流程模型并进行性能分析的过程。首先指出时间性能对工作流性能分析的重要性,然后介绍了Petri网和工作流网的定义、工作流基本路由结构的Petri网表示,及其对应的性能等价公式,最后在这些基本定理的基础上,通过一个购车流程的实例来构建模型,并对其时间性能进行分析,证明了利用Petri网技术建模的合理性和优越性。     

采用AADL的软件系统可靠性建模与评估方法

结构分析与设计语言(architecture analysis and design language,AADL)是应用于嵌入式领域的体系结构建模、分析和验证的重要手段。针对系统可靠性随着其规模、复杂度和性能需求的不断提升而愈显突出的问题,给出了一个基于AADL的软件系统可靠性建模与评估框架:首先建立AADL可靠性模型,然后将其转换为广义随机Petri网(generalized stochastic Petri net,GSPN)模型后再进行分析,最后根据分析结果判断是否需要进行模型改进。在研究已有的基本转换规则的基础上,重点讨论了系统中组件之间错误传播以及表示系统发生模式转换的Guard_Transition属性到GSPN的转换规则。以某飞行控制系统中数据发送和处理单元为实例,验证了所提转换规则和可靠性建模与评估框架的有效性。     

转移具有确定性时延的随机Petri网近似算法

本文对含有确定时延的随机Ｐｅｔｒｉ网提出了一种进行解析分析的近似算法。     

Error recovery framework for integrated navigation system based on generalized stochastic petri nets

A mobile robot usually works in dynamic environments with many uncertainties caused by either humans or various obstacles. Such uncertainties may cause unexpected error situations that often lead to navigation failure. Therefore, the robot should be able to recover from these unexpected error situations. This paper proposes an error recovery framework based on generalized stochastic Petri nets (GSPN). The approach can provide several advantages. The proposed framework can model various error situations occurring in real environments, thereby enabling a robot to recover from error situations autonomously. The modeling, analysis, and performance evaluation can be also carried out using the GSPN model. Experimental results show that the proposed error recovery framework is useful for dependable navigation of a mobile robot operating autonomously.     

从UML到GSPN的转换和性能分析方法

UML模型一般不能直接进行性能分析,需要利用模型转换的方法将其转换成其他分析模型,比如排队论、随机进程代数或者随机Petri网等模型。利用Eclipse平台上的Papyrus建立3种类型的UML模型(用例图、部署图和活动图)来对系统进行建模,并利用MARTE规范添加一些性能相关的信息;然后利用ATL实现UML模型到广义随机Petri网(GSPN)模型的转换,并使用XStream将上一步得到的GSPN模型转换成分析工具所支持的格式;最后利用基于GSPN的性能分析方法进行系统性能分析。同时给出了一系列性能指标的计算方法,如利用率、吞吐量、平均等待请求的数目以及响应时间等,可以考察系统性能的多个方面,方便系统设计和开发人员对系统性能进行分析和优化。     

A combined queueing network and stochastic Petri-net approach for evaluating the performability of fault-tolerant computer systems

In this paper the performability analysis of fault-tolerant computer systems using a hierarchical decomposition technique is presented. A special class of queueing network (QN) models, the so-called BCMP [4], and generalized stochastic Petri nets (GSPN) [1] which are often used to separately model performance and reliability respectively, have been combined in order to preserve the best modelling features of both.

A conceptual model is decomposed into GSPN and BCMP submodels, which are solved in isolation. Then, the remaining GSPN portion of the model is aggregated with flow-equivalents of BCMP models, in order to compute performability measures. The substitutes of BCMP models are presented by means of simple GSPN constructs, thereby preserving the 1st and 2nd moments of the throughput. A simple example of a data communication system where failed transmissions are corrected, is presented.     

一种基于扩展时间Petri网的工作流时间性能评价方法

时间性能分析是工作流模型分析和评价的重要方面．首先介绍了业务过程的一般Petri网模型，然后建立了工作流网的扩展时间模型，在可达图的基础上提出了简单路径图和可变换子网的概念，利用保持网响应时间和分配概率不变的网变换方法对扩展时间工作流网进行化简，给出了找出可变换子网的算法和计算工作流模型时间性能指标的方法．     

一种AADL系统可靠性模型转换方法

在原有构件依赖关系的基础上,提出一种架构分析与设计语言(AADL)系统可靠性模型的转换方法。该方法对AADL嵌入式系统体系结构进行可靠性建模,实现AADL可靠性模型到广义随机Petri网(GSPN)可靠性计算模型的转换。研究表明,该方法使AADL可靠性模型向GSPN模型的转换规则更加完备,能对嵌入式系统的可靠性进行准确与全面的分析与评估。     

基于GSPN的Web服务组合建模与评价

如何利用广义随机Petri网对WS-BPEL描述语言进行建模、验证以及评价,进而实现对Web服务组合过程可靠性和性能的分析,一直都是领域研究中的难点和热点。首先,给出WS-BPEL业务流程到GSPN的映射规则和转换方法;并通过对GSPN模型进行可达性和不变量分析,实现对WS-BPEL业务流程正确性的验证;然后,借助构造与GSPN模型同构的马尔可夫链,完成对系统性能的分析;最后,以某实例为分析对象,对模型的正确性和有效性进行了验证。     

基于GSPN的GERTS仿真模型研究

在分析维修设备保障流程建模与仿真重要性的基础上,分析了GERTS模型和广义Petri网(GSPN)模型在流程仿真中的应用特点,提出了基于嵌入式广义Petri资源约束网的GERTS仿真模型,并给出了具体的仿真算法.嵌入GSPN约束网的GERTS仿真模型,解决了GERTS难以对具有较强资源依赖性的过程很好描述的缺陷,可用于大型设备维修流程的仿真建模分析.最后,文章针对某部队对武器装备保障流程进行了建模和仿真实例分析,得出了资源配置的最优组合.并应用MATLAB对仿真结果进行了曲线拟合分析.     

无线传感器网络LEACH协议的Petri网模型及性能分析

Petri网是分析网络协议一种有效的形式化建模工具,基于对无线传感器网络LEACH协议运行机制的分析,为协议建立广义随机Petri网(GSPN)性能模型,并用SPNP软件对建立的性能模型进行分析,模型数据验证了模型的有效性,同时讨论了性能模型对协议的低功耗改进所起的指导作用。