区间速率连续Petri网模型行为分析研究

讨论了区间速率连续Petri网模型的行为分析问题．通过划分标识等价类提出了任意标识下区间速率连续Petri网各个迁移瞬时引发速率的求解方法，并在此基础上给出了区间速率连续Petri网的行为演变算法．同时给出了区间速率连续Petri网行为演变的混杂自动机模型构造方法．应用例子表明了所提出行为分析方法的有效性．     

区间速率连续Petri网可达稳态必要性分析

文章就区间速率连续Petri网可达稳态的必要性问题进行研究,在介绍区间速率连续Petri网及其使能、引发语义的基础上首先给出区间速率连续Petri网在指定标识下具有稳态的条件;其次通过提出区间速率连续Petri网一种标识向量等价类划分方法从而给出分析区间速率连续Petri网可达稳态必要性的有效方法;最后给出一个应用例子,考察区间速率连续Petri网的可达稳态问题。     

区间速率连续Petri网的有效冲突及其消解

有效冲突是Petri网及其扩展模型的重要行为。本文讨论了区间速率连续Petri网模型的有效冲突问题。通过划分区间速率连续Petri网的标识等价类，提出了区间速率连续Petri网在任意标识下的瞬时引发速率的有效求解方法，并提出了区间速率连续Petri网最大瞬时引发速率有效冲突的判定及消解方法。最后给出相应的分析例子。     

区间速率连续Petri网的模糊模型

为了实现区问速率连续Petri网的模糊控制,建立了区间速率连续Petri网的模糊模型,定义了区间速率连续Petri网的模糊规则.进一步地,对区间速率连续Petri网的模糊控制进行了讨论,给出了库所标识收敛的定理,为基于区间速率连续Petri网描述的模糊系统的控制提供了理论依据.实例分析表明了区间速率连续Petri网的模糊控制的可行性.     

基于冲突检测的一阶混杂Petri网动态行为演变方法

讨论了基于冲突检测的一阶混杂Petri网动态行为演变方法,首先给出用于一阶混杂Petri网冲突检测的瞬时迁移、延时迁移、指数迁移及区间速率连续迁移等4类迁移间的冲突判定定理;然后给出基于冲突检测的一阶混杂Petri网动态行为演变方法;最后通过混杂系统的一阶混杂Petri网模型说明冲突检测对行为演变分析正确性的重要作用。     

基于Time Petri Nets的实时系统资源冲突检测

Time Petri Nets在实时系统的建模和性能分析中得到广泛应用,而冲突是Petri网及其扩展模型的重要行为,解决冲突是正确分析模型动态行为的关键.目前随机Petri网、混合Petri网和区间速率连续Petri网的冲突检测方法由于没有考虑到时间约束因此无法在TPN网中使用.时间约束的引入使得Time Petri Nets模型的使能和触发语义比Petri网模型的语义复杂,冲突检测变得更加困难.为了计算冲突发生的时间和概率,首先根据时间约束,给出了变迁持续使能时延迟区间的计算方法,并证明了该方法的合理性和完备性;然后在此基础上定义并证明了Time Petri Nets模型中不冲突的检测方法;并提出了Time Petri Nets模型的冲突检测方法,给出了冲突时间区间和变迁实施概率的计算方法;最后通过实例验证说明了该方法的正确性和有效性.     

含有效冲突的恒定连续Petri网演变图及构造算法

最大速度恒定的连续Petri网(CCPN)是由David首先提出的一类时延连续Petri网模型,构造其演变图是对其性质进行分析的一种有效方法。而对于含有效冲突的最大速度恒定的连续Petri网,由于有效冲突所引起的变迁激发的不确定性,使得构造演变图变得较为困难。基于有效冲突的两种解决方式——确定优先级或按比例分配流量,给出了计算各变迁瞬发速度的算法2;进而对含有效冲突且有界的CCPN,提出了演变图构造算法3,利用其演变图,可以对含有效冲突的CCPN进行性能分析。     

一种混杂Petri网模型动态演变研究

为了实现R.David和H.Alla所定义的混杂Petri网模型行为分析的正确性,提出了一个通用的模型动态演变方法.该方法给出了基于线性规划方法的混杂Petri网瞬时引发速率求解方法,解决了有效冲突情形下的瞬时引发速率求解问题.分析了改变不变行为(Invariant Behavior,简称IB)状态事件之间的相互作用及其对模型演变正确性的影响,同时提出了判定改变IB状态事件的方法.例子表明了所提出的理论与方法对混杂Petri网模型动态演变正确求解的重要性和有效性.     

时间Petri网的随机模拟

模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一。由于时间Petri网采用时间区间来描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的。提出了时间Petri网的随机模拟方法。该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点;然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供了一种新的探索途径。     

基于一致分布的时间Petri网模型

时间Petri网的现有分析理论主要关注基于区间端点的计算和推理,缺乏对实施区间内不确定性的定量描述,不利于时间Petri网进行系统性能评价和动态模拟实现.为了解决这一问题,提出基于一致分布的时间Petri网模型.首先给出变迁实施概率和变迁序列实施概率的计算方法;然后引入概率条件到状态类,用于构造时间Petri网的概率可达类树;最后给出动态模拟实验,检验理论方法的正确性.     

Verification of telecommunication systems specified using communicating finite-state automata using colored Petri nets

Uniform systems of communicating extended finite-state automata are considered. These systems can be used for the initial specification of telecommunication systems such as ring protocols and telephone networks. This paper aims to present an automata systems verifier tool (ASV) designed for the analysis and verification of automata specifications. It is based on an algorithm for the translation of automata systems into colored Petri nets (CPN) presented and justified in [4]. The ASV tool uses CPN Tools [10] for analysis and simulation of CPN, also it uses Petri Net Verifier [12] to verify CPN properties by applying the model checking method to CPN reachability graph with respect to the properties expressed in μ-calculus. The application of the ASV tool is described for the ring RE-protocol verification and the study of the feature interaction in telephone networks.     

基于染色Petri网的BGP连接过程模型

边界网关协议(BGP)缺少形式化分析,为此,根据RFC 1771,针对2个BGP路由器间连接建立过程,使用染色Petri网建立层级模型。通过交互式仿真观察所建模型行为和预期行为是否发生偏离。判定行为偏离发生的原因,修改模型直到偏离消失。求解模型的状态空间,并验证BGP连接过程的无死锁性和公平性。     

EAP-MD5协议的安全性分析与改进

安全协议的验证对确保网络通信安全极其重要,形式化分析方法使得安全协议的分析简单、规范和实用,成为信息安全领域的研究热点。针对802.1x/EAP-MD5认证协议,提出一种基于着色Petri网(CPN)的安全协议形式化验证方法,并给出具体的形式化分析过程。建立协议的CPN模型,分析协议执行过程中可能出现的不安全状态,利用CPN状态可达性判定这些不安全状态是否可达,从而验证协议的安全性。对于802.1x/EAP-MD5协议在中间人攻击下的安全漏洞问题,提出协议的改进方案,采用预共享密钥机制生成会话密钥加密交互信息,同时运用数字证书对服务器进行认证,以提升中间人攻击的难度及增强网络接入认证协议的安全性。     

基于CPN的嵌入式RTOS任务调度建模

针对有色PetriN（CPN）在并行、并发、资源共享描述上的适用性,将其引入到嵌入式实时操作系统（RTOS）建模中,解决了RTOS任务调度模型中的CPU独占表述、优先级排序、抢占时间处理和周期任务实现问题。对一个优先级抢占式任务调度实例建立CPN模型,结果表明该模型能有效反映RTOS系统的动态特性,准确定量模拟出RTOS系统的效率、切换频率指标。     

着色Petri网在科技计划项目管理系统建模中的应用

在深入研究科技计划项目管理业务基础上,鉴于Petri网的特点,提出了利用着色Petri网建模科技计划项目管理系统的方法.分析了着色Petri网适合于系统建模的原因,以项目管理评审环节为例讨论了着色Petri网在建模中的应用,并建立了基于着色Petri网的系统模型.通过对该模型的分析仿真结果表明,该方法是可行和有效的.     

一种基于扩展Petri网的工作流建模方法

工作流技术是计算机应用领域的一个新的研究热点。将Petri网引入工作流模型是一种常见的建模方法。但是，传统的PN不能直接用于描述比较复杂的工作流模型。本文根据C．A．Ellis定义的信息控制网、W．M．P．vanderAalst定义的工作流网，结合工作流本身的特点，对Petri网进行扩展，提出了一种描述工作流模型的新方法--信息控制Pettri网，并给出其表示工作流模型的正确性定义和验证。     

基于分层思想的基本通信系统CPN建模

针对通信系统建模复杂度高、可靠性差、模型缺乏形式化验证方法以及可重用性差的问题,提出一种基于分层思想,并结合面向对象的概念,利用着色Petri网(CPN)对基本通信系统进行建模的方法。该方法融合CPN和面向对象技术的优点,从形式化、可视化的角度描述基本通信系统的运行过程。以一个简单的基本通信系统为例进行建模,证明该模型与实际系统中的对象可以相互对应,易于理解和实现。     

区域排水泵站的优化调度有色Petri网模型

针对城镇排水系统区域泵站调度及其可视化仿真问题,利用模糊控制思想,提出一种以流量进出平衡为基点的区域泵站调度优化策略,依据有色Petri网(CPN)理论,结合排水调度优化过程,建立区域泵站优化调度CPN模型.CPN Tools软件仿真结果表明,该模型动态运行过程符合排水调度控制规律及状态空间分析结果,能实现区域泵站调度...