一种层次化的面向对象CPN模型及其应用

文章先分别介绍了Petri网和面向对象技术,提出将高级Petri网和面向对象技术相结合构成层次化的面向对象有色Petri网（HOCPN）模型。该模型综合了面向对象技术和Petri网的优势,实现了对较为复杂网络的建模,从而可以进一步地实现对复杂网络进行验证。最后,将该建模方法在铁路车站联锁软件系统中进行实际建模应用。     

面向对象的Petri网建模技术的研究

将面向对象的概念引入到Petri网建模技术中，对网进行分类与抽象，给对象模型的消息和方法赋予新的含义，并将Petri网扩展成具有输入与输出的开放式系统，从而形成了面向对象的Petri网建模技术（简称OPNe技术）。给出的OPNet建模技术的一般方法具有较大的实际意义。     

基于UML-OCPN的嵌入式系统建模

针对统一建模语言（UML）缺乏精确的形式化的语义描述而不能对其所建模型进行分析和验证的难题,提出一种改进的建模方法——UML-OCPN方法。该方法结合UML和对象着色Petri网（OCPN）的优点,使用UML进行建模,将其转换为Petri网模型再进行模型验证。实验结果证明,该方法能较好地解决单一使用UML或Petri网建模时出现的无法进行验证、需要开发人员具备较高数学水平等问题。     

OSPF协议互操作性测试建模方法研究

随着互联网的快速发展,稳定可靠的路由协议变得越来越重要。OSPF协议作为中型网络最常用的路由协议。文章对互操作性测试的关键问题例如协议形式化建模及协议的不确定性进行了深入的分析。采用扩展Petri网对OSPF协议进行建模,并依此模型分析了OSPF协议的互操作性测试中存在的不确定性。同时,依据Petri网模型和MSC消息序列图,给出了交互模型的生成算法,最后为全文总结及未来的研究工作。     

基于Petri网的OWL-S流程模型的验证与分析

广泛研究使用的OWL-Sweb服务交互规范作为一种半形式化的描述语言,在服务组合的验证上存在缺陷。而Petri网作为一种模型描述语言,尤其适合并发系统的描述。因此,使用Petri网对OWL-S流程模型进行建模,通过将工作流信息转化为Petri网描述,从而对OWL-S流程模型进行安全性（safeness）活性（hveness）检验,是一个非常有意义的尝试。此外,对Petri网的分析与优化,能够反作用于OWL-S流程模型,消除原有模型的冗余并提高流程模型的合理性。     

基于ExSpect的维修保障联邦成员开发

分析了ExSpect的建模方法和软件接口,建立了基于ExSpect的维修保障仿真模型。开发了仿真对象模型（SOM）,并对其信息接口进行了改造,从而实现了Petri网仿真模型与RTI运行支撑环境的无缝连接,为后续开发高层体系结构（HLA）环境下的Petri网仿真模型集成环境进行了初步的探索工作。     

CPN原理及其在人工智能中的应用

Petri网理论是由联邦德国的Carl Adam Petri于１９９２年在其博士论文中提出的一种建模方法。最初的网理论称为条件／事件网（ＣＥ－nets).在随后的几年中,人们对新的网模型、网的基本概念有分析方法等进行了大量的研究。其中最有影响的是位置／变迁网（PT－nets),PT-nets后来命名为Petri网（Petri Net)。这些早期的网模型在理论上都归结为基本网（EN－nets)。这些早期的网模型在理论上都归结为基本网（EN－nets)。研究者通过对PT－nets进行了扩展,在风中增加了变迁的优先级、时间延迟、全程变量等一些概念以满足解决实际应用建模的具体要求,并在此基础上形成了比CE－nets和PT－nets更加通过化的高级网（High-level Nets)理论。最早的高级网是谓词／变迁网（PrT-nets),此后又产生了广义随机Petri网（GSPN）、着色Petri网（CPN）等较有影响的建模方法。CPN是由丹麦的Jensen Kurt于1981年在Petri网基础上定义的一种高级网系统。CPN理论不仅在描述系统静态模型方面进行了完备的形式化定义,例如支持在网模型中标记（token)的类型定义、模型的全程时钟、建立分层子模型等,而且对系统模拟的动态行为的仿真分析也具有形式化定义和描述。此外在Linux、Solaris和MacOS等多种平台上都有CPN的建模分析工具。利用CPN的建模工具,可以建立描述系统的CPN静态模型,还可以对系统模型的动态行为进行仿真,分析系统的分布、并发、同步异步等特性,以及建立系统模型的状态空间并分析系统模型中的活性问题、可达性问题等。     

基于Petri网的分布式面向对象数据库系统建模

首先介绍了分布式面向对象数据库（DOODB）的基本概念，提出了以对象模型，事件模型，事务模型三个正交维来进行建模的思想，并利用面向对象（OO）技术及Petri网理论对DOODB进行了系统建模，这种建模表示方法对开发分布式数据库及其管理系统有一定的指导意义。     

一种面向对象Petri网模型的语义和行为分析

面向对象Petri网根据面向对象思想的特点,对基本Petri网进行了扩展,引入了门、位置类型函数、多态迁移、聚集迁移以及禁止弧等概念.本文介绍了一种面向对象Petri网模型（Object-Oriented Petri Net,OOPN）,给出了OOPN的基本定义和图形表示,并对OOPN进行了语义与行为分析.OOPN能够成为面向对象系统的一种形式化的建模工具.     

基于Petri网和systemC的SoC系统描述

针对Petri网自带信息不足、硬件描述能力弱以及systemC无可视性等缺陷,将Petri网与systemC相结合来进行系统级建模。通过分析Petri网和systemC的相似点,建立Petri网和systemC的映射关系,以便于将Petri网描述的系统模型转化为systemC代码。同时,使用层次建模的方法防止状态爆炸。通过以上方式建立系统级模型,描述片上系统（SoC）嵌入式系统软硬件状态,作为可执行的系统级描述。     

Petri网的硬件实现

Petri网是异步并发现象建模的重要工具,Petri网的硬件实现将为并行控制器的设计提供有效的途径.给出了几种Petri网系统的硬件实现方法,包括带抑制弧和允许弧的C/E系统、P/T系统、T-时延Petri网系统;给出了硬件实现中非纯网的处理方法.首先讨论实现各种Petri网的逻辑电路;然后用ABEL语言对逻辑电路进行描述;最后给出了一个用解释Petri网描述的服务系统的例子,说明如何使用硬件(CPLD)实现的方法.实验结果表明了上述方法的正确性.这对于离散事件动态系统控制器的设计,尤其是片上并行控制器、多处理器芯片的设计都具有十分重要的意义.     

联合LDPC码与clipping降OFDM系统峰均比的方法*

针对正交频分复用(OFDM)系统中存在的高峰均比问题,提出了一种简单而有效的降低峰均比(PAPR)的联合方法,即将低密度奇偶校验码（LDPC）与传统的限幅(clipping)技术相结合的方法。该方法通过clipping技术降低OFDM信号的PAPR,同时结合LDPC码改善clipping技术带来的系统误比特率（BER）恶化与频域滤波降低带外功率辐射。MATLAB仿真结果表明,该方案能够简单而有效地降低PAPR并提高系统的BER性能,以及抑制带外功率辐射,证明了该联合方法的有效性。     

Petri网化简规则在系统中的实现

Petri网是分析系统的一种很好的数学和图形工具。网的复杂性随着网中可达状态和变迁数目的增加而大大增加。这就使得对一个复杂网分析的难度不易控制。对此,提出了化简的思想,降低复杂度后再分析。文章将化简规则转化成算法,并在实际系统中实现。     

一种有效的基于LTL和Petri网的模型检测方法

模型检测的一个主要方法是构建线性与时序逻辑（LTL）公式φ的否定形式等价的Büchi自动机Aφ和系统模型M的正交积，并检测正交积的可接受语言是否为空。通过对Generalized Büchi自动机进行化简，可以减小自动机的状态空间，从而提高模型检测的效率。根据所提出的方法设计并实现的基于LTL和Petri网进行模型检测的工具包，可以有效地对基于Petri网表示的系统模型进行模型检测。     

描述CPS物理实体的时空Petri网模型

时间Petri网在经典Petri网的基础上引入了时间因素,不仅能分析逻辑层次的系统性能,还能分析时间层次的系统性能,然而包含空间因素的信息物理融合系统(cyber-physical system,CPS)的产生需要对时间Petri网进行拓展。CPS集成计算系统和物理系统,不仅能够实时感知物理环境信息,并且能够通过物理实体改变物理环境。对CPS的物理层面特点进行了深入分析,研究了CPS物理实体的属性及其位置变迁过程,提出了一种CPS物理实体的形式化建模方法。在时间Petri网的基础上引入了空间因素,构造了时空Petri网模型,使其不仅能够描述物理实体逻辑及时间层次的行为,并且能够描述物理实体位置变迁所引起的状态变化。最后以机器人控制系统为例,进一步阐述了时空Petri网模型的有效性。     

AUV控制系统规划层使命与任务协调方法研究

以地形勘查使命为背景,对AUV(自治式水下机器人)规划层使命与任务协调方法进行了研究．介绍了AUV控制系统的逻辑结构,采用分层Petri网对AUV规划层离散事件系统进行了建模,通过对向目标区域航行任务库所进行扩展阐述了任务规划层的分层Petri网模型．提出了一种基于改进RW离散事件监控理论的协调方法,分别阐述了AUV使命与任务规划层离散事件系统的监控与协调．最后,通过湖试试验验证了AUV规划层使命与任务协调方法的正确性．     

Petri网在经营过程重构（BRP）中的应用研究

在比较常用于过程描述的模型工具基础上,将扩展Petri网理论引入经营过程重构（BRP）。提出了用Petri网对动态、并行的产品开发过程进行描述,并细化建立产品零件设计与工艺设计过程Petri网模型,使产品开发过程在Petri网上得到了清晰、全面地描述。     

一种基于模糊Petri网的CGF决策方法研究

计算机生成兵力(CGF)系统除了要建立其物理行为模型之外, 还要建立反映其主观意识行为的智能决策模型。以弹道导弹攻防对抗CGF系统为对象, 分析了影响CGF决策的相关因素, 建立了一种模糊Petri网, 用于CGF决策系统建模。最后提出了一种相应的推理算法, 并以弹道导弹攻防对抗为例, 分析了其目标选择决策行为。     

基于Petri网的联锁软件测试用例动态生成

根据Petri网可动态描述和分析系统行为的特性,设计铁路计算机联锁软件安全需求Petri网模型,进而提出基于Petri网故障树的最小割集求解算法以及基于形式化故障树最小割集的测试用例动态生成算法。虚拟站场上的测试结果表 明,该方法能有效地降低测试过程的资源消耗,提高软件测试的效率,为联锁软件的设计与改进提供测试依据。     

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。