一种时间Petri网及其在通信规程中的应用

本文所论述的时间Petri网属确定性(deter—ministic)时间Petri网类的一种。在简要回顾时间Petri 网的发展过程的同时,指出了这种网的优点和限制。对这种时间Petri网的主要基本概念进行了论述。最后举了一个简单通信规程的应用例子,使用PNUT软件工具描绘了TRG,进行了逻辑正确性的验证和简单的系统性能分析。     

Petri网在通信网络仿真建模中的应用

计算机仿真是通信网络技术研究中的一种非常有效的分析工具,而Petri网是一种应用非常广泛的建模工具,为了设计和开发通用的通信网络仿真系统,该文将Petri网技术应用于仿真建模过程中,所建模型简洁,直观且含义准确。     

基于随机时间Petri网的安全性分析方法

在分析了现有的Petri网与安全性结合的方法的缺陷后,提出了一种基于随机时间Petri网(stochastic Time Petri Nets,sTPN)的系统安全性分析方法,利用sTPN建立的系统模型不局限于指数分布和确定分布的变迁,也不局限于一般分布的变迁的使能限制。通过修改后的瞬态随机状态类图以及sTPN的瞬态分析算法可以得到基于路径的安全性指标。最后给出核反应堆冷却循环系统的例子,说明了所提方法的可用性和合理性。     

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。     

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。     

一种基于库所含时间因素的时延Petri网的工作流建模方法

时间是反映工作流性能的一个重要方面,立足于实际业务过程对工作流系统时间管理功能的需求,尤其是针对一些对时间性能要求比较高的工作流系统,提出一种新的基于库所含时间因素的时延Petri网的工作流建模和分析方法,提出一种新的工作流建模工具TPWF—NET（Timed Places Work Flow—Net）,并给出结构完整性的验证方法。     

流体随机Petri网与混合Petri网的比较分析

流体随机Petri网和混合Petri网作为传统Petri网的拓展,可以建模离散成分和连续成分并存的混合系统,也可用于解决离散模型的状态空间爆炸问题.由于这两种建模机制远未发展成熟,分析比较它们的异同点有助于机制本身的进一步发展完善,有助于为特定的应用选择合适的建模方法.本文讨论了流体随机Petri网和混合Petri网的定义、连续标识、分析方法、以及相互转换的可能性.结论是这两种建模机制是互补的,各自适合于特定的应用场合.     

随机时间Petri网综述

随机时间Petri网作为一种灵活有力的建模机制,被广泛应用于计算机和通信系统的性能与可靠性评价。综述了随机时间Petri网各主要予类的发展历程与研究现状。首先介绍了随机时间Petrl网的一些基本概念,然后回顾了广义随机Petri网,简要总结了处理状态空间爆炸问题的主要途径,讨论了非马尔科夫随机Petri网及其分析技术,最后详细分析了流体随机Petri网。     

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。     

计算机网络的Petri网建模及性能指标评估

本文提出了用广义随机Ｐｅｔｒｉ网理论对计算机网络进行性能指标评估建模的具体规则，并给出了其相应的广义随机Ｐｅｔｒｉ网图，导出了依据广义随机Ｐｅｔｒｉ网模型（ＧＳＰＮ）对计算机网络中几个主要性能指标直接进行计算的方程，克服了以往在建模过程中的盲目性和无规则性．提出了从广义随机Ｐｅｔｒｉ网建模到进行计算机网性能指标计算的一系列方法．这些方法可有效地完成对计算机网络的建模和性能指标的计算，对分析和设计计算机网络具有普遍的指导意义．     

Petri网的进程网系统

提出了Petri网的进程系统的概念，一个Petri网的进程网系统是以其基本进程段的集合为新的变迁集，以各个基本进程段集的输入和输出库所集的并集为新的库所集，以原网系统的初始标识为初始标识而得到的网系统，它可以很好的地描述原网系统的进程行为，文中讨论了求取任意Petri网的基本进程段的算法，该算法是通过研究网中的极小可重复向量和极小受控可重复向量在可覆盖树上的分布特征实现的，文中还给出了通过网结构来描述各个基本进程段之间关系的方法，从而求出一Petri网的进程网系统。     

柔性制造系统的时间Petri网建模与分析

时间Petri网是描述和验证实时系统最常用的形式模型之一。建立基于时间 Petri网的典型柔性制造系统模型,利用状态类分析方法,定量计算所有可行调度及其执行时间,进而获得最优调度,为复杂柔性制造系统的建模与调度提供有效的模型支持。     

基于着色时间Petri网的实时系统的形式验证

嵌入式实时系统多数应用在安全性要求较高的场合,因此需要保证系统的正确性.复杂性不断增加的实时系统迫切需要在系统开发早期引入形式化分析技术来验证系统的期望性质.时间Petri网是有严格数学基础的图形表达工具,适合对实时系统建模;时间自动机(Timed Automata,TA)有成熟的验证工具,被广泛用于实时系统的模型检验和验证.本文提出一种基于着色时间Petri网(Colored Time Petri Net,CTPN)的实时系统的验证方法,用CTPN对带有控制流和数据流的实时系统建模,通过转换规则将CTPN模型转换成语义等价的TA模型,利用模型检验工具UPPAAL验证系统的性质.最后,用实例证明此方法有效.     

一种基于TF-HBPN的复杂系统行为分析方法

针对大规模复杂系统建模分析时的状态爆炸问题,提出一种扩展了时间因素的分层贝叶斯Petri网模型(Hierarchical Bayesian Petri Net With Time Factor,TF-HBPN),并基于该模型提出一种递归构建方法和递归溯因行为分析方法。该方法首先对观测到的系统行为构造顶层TF-HBPN模型,进而通过分层递归方法将复杂系统并发行为分析问题进行分解,并通过递归溯因推理和时序分析来计算非观测系统行为及其事件链的发生概率,最后将分析结果与正常动作事件链进行对比,分离出干扰信息。实例分析表明,该方法可对大规模复杂系统行为进行快速建模分析,当观测数据存在干扰和缺失时仍能进行系统行为的分析和现象的溯因,分析结果的可信度较高。与其他基于Petri网的复杂系统分析方法相比,该方法建模难度更低,模型表达更为简洁也更易理解。     

混合语义时间Petri 网模型

提出了时间Petri网的混合语义模型,通过在变迁及其非冲突变迁集的最小上界处设置强制实施点,排除冲突变迁对变迁可实施性的影响,达到既能扩大模型调度范围又可保证任务调度时限性的目的,以解决现有语义模型在调度分析上的缺陷.进一步证明了混合语义模型的图灵等价性及标识可达性问题的不可判定性,然后界定了3种语义模型的时间语言接受能力.最后提出了状态类分析方法,用于模型的可调度性分析和时间计算,并以一个柔性制造系统为例,比较和验证了3种语义模型的调度分析能力.     

有色Petri网在网络通信协议上的应用

自１９６２年Ｃ．Ａ．Ｐｅｔｒｉ在其博士论文中首先提出Ｐｅｔｒｉ网后,Ｐｅｔｒｉ网理论和应用都取得了长足的进步。有色Ｐｅｔｒｉ网是由Ｋ．Ｊｅｎｓｅｎ提出的一种高级网系统,可以为系统建模提供强有力的支持。文章介绍了有色Ｐｅｔｒｉ网,并利用仿真工具Ｄｅｓｉｇｎ／ＣＰＮ对一个通信协议停－等协议进行分析。     

基于GSPN的网络系统动态可靠性建模方法

针对传统可靠性建模方法难以描述和评价网络系统动态可靠性这一难题,提出一种基于广义随机Petri网(generalized sto-chastic petri net,GSPN)的网络系统动态可靠性建模方法,在讨论GSPN的形式化定义和建立GSPN建模要素与可靠性模型参数之间对应关系的基础上,详细描述了网络系统动态可靠性建模的过程;最后以某型车电系统为例,通过仿真实验得到了系统可用度指标的动态变化曲线,验证了所提方法的有效性。     

基于优先级时间Petri网的实时嵌入式多核系统分析

已有的基于点区间优先级时间Petri网分析实时嵌入式多核系统的工作, 存在以下不足: (1)点区间优先级时间Petri网只考虑每个任务的执行时间是一个固定值的情况, 而更多的实际应用中每个任务的执行时间是在一个区间范围内, 因此不能模拟这些应用; (2)没有实现从任务依赖图到点区间优先级时间Petri网的自动转化, 不便于工程设计人员使用; (3)没有考虑任务间互斥访问共享变量的情况. 为此, 定义了优先级时间Petri网(Pri-TPN)以弥补第1个不足; 定义带有资源分配与优先级的任务依赖图(TDG-RAP)以弥补第3个不足; 给出从TDG-RAP到Pri-TPN的转化规则与算法以弥补第2个不足, 以及基于Pri-TPN分析任务最坏执行时间与系统死锁的算法; 开发工具软件, 方便工程设计人员使用.     

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．