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。     

军用装备维修保障系统面向对象Petri网建模

Petri网模型是离散事件动态系统(DEDS)建模的有利工具,但传统的Petri网模型存在模型结构复杂、缺少时间描述等不足。该文在装备维修保障系统建模中,结合应用面向对象技术和有色Petri网、赋时Petri网理论,提出了将面向对象思想与赋时Petri网相结合进行装备维修保障系统建模的方法,并应用该方法对已有的空军通信导航装备维修保障系统Petri网模型进行了对象化和赋时改造,使得新建模型结构更加简约、直观,有利于扩展和仿真实现,并且具备时间描述功能。     

基于三层混合编程模型的Petri网并行算法研究

为解决多核机群Petri网并行化过程中,运用MPI+OPenMP混合编程实现同步会出现死锁的问题,提出了基于三层混合编程模型的Petri网并行算法。首先,根据事务内存的同步优势,在多核机群环境下构建MPI+OPenMP+STM的三层编程模型;然后,对Petri网的几何模型与代数模型的并行化进行分析,建立MPI+OPenMP+STM三层结构的Petri网并行模型,并对三层混合编程模型的Petri网并行算法进行设计与分析;最后,通过示例进行编程验证,该算法的运行效率明显优于其他编程模式,而且Petri网的规模越大,其并行计算的效果就越明显。因此,该算法是多核机群环境下模拟Petri网并行运行的一种高效且可行的算法。     

基于精炼操作的Petri网建模及其分析方法

针对复杂系统的Petri网建模及其分析问题,定义了Petri网的精炼操作及其相关的Petri网模型.基于序列投影,建立精炼Petri网与原网、子网间的动态行为关联关系,并分析了该精炼操作的相关动态性质,得到一组性质保持判据.最后,基于该方法实现了一个顺序资源共享系统的应用案例的建模及其分析.所提出的方法不仅为复杂系统的Petri建模提供了新的思路,而且有助于复杂Petri网模型的分析和验证.     

基于Petri网和Agent的复杂适应系统建模

针对复杂适应系统内部关系繁杂、难于描述及计算机仿真建模困难等问题,提出一种基于时间Petri网和多Agent相结合的建模方法.以Agent为基本建模元素,用Petri网描述Agent内部的行为规则,实现复杂适应系统的Petri网与多Agent相结合的有机建模,可避免Petri网建模引起的模型空间爆炸和Agent内部推理...     

应急预案流程的Petri网建模方法研究

为了提高应急信息系统模型的语义基础,提出了一种基于Petri网的应急预案流程的建模方法。以ABC模型为上位本体建立了应急预案流程本体,提出了应急预案流程的Petri网建模过程,并定义了应急预案流程中本体和层次Petri网的映射规则。使用该方法对某公路桥梁抢修应急预案流程进行Petri网建模,并通过仿真分析验证了建模方法的有效性。     

基于Petri 网和语义网络的虚拟维修过程建模与应用

针对当前虚拟维修过程中模型庞大,维修流程不可反复,部件间关系描述 混乱等问题,论文提出一种Petri 网和语义网络结合的过程建模方法——TJ(Training Join)网。 TJ 网上层利用语义网络对部件进行层次结构分解和资源规范聚类,实现子部件间逻辑互联; 下层运用Petri 网的变迁和触发规则提炼出Petri 网元素模型,提高模型的通用性和建模效率。 同时模型中的状态收集模块可实现部件属性状态间信息共享。最后,以虚拟维修平台中飞机 电子设备架的维护为例,验证了TJ 网的有效性。     

一种Petri网层次模型建模工具的设计与实现

为解决使用Petri网建模遇到的状态空间爆炸问题,提出使用层次模型,采用分层细化逐步求精的方法建立Petri网分层模型.设计并实现基于图形用户界面的普通边界为1的Petri网分层建模工具软件.用户在交互方式下建立Petri网层次模型,并可修改、删除、存储、分层平面化、简单功能模拟、导入和导出可复用Petri子网和将模型翻译为预定义的模型描述语言源程序.     

基于着色Petri网的工作流模型研究

针对传统Petri网建模方法的不足,研究了通过资源结构建模的工作流建模方法.在着色Petri网的基础上提出资源/任务网(R/T-net),并给出基于R/T-net的工作流建模过程.R/T模型能够有效地实现产品数据结构和过程结构的统一,资源流对任务流的控制以及模型的仿真.     

时间Petri网在即时检验流程建模中的应用

针对即时检验系统的设计与开发建模问题,提出一种基于时间Petri网的并发系统建模分析方法,为即时检验流程设计建立较为准确的信息化模型。通过将活动持续时间概念引入Petri网模型中,提出了适用于即时检验系统建模的时间Petri网建模方法,并设计了嵌入Petri网模型中的调度仿真器协助分析、优化即时检验控制过程。仿真实验结果表明所提出的时间Petri网建模方法在可达节点和运行时间等方面能够满足并行多类别即时检验调度与控制系统的流程建模实际需要,为流程仿真和分析提供有力工具,从而辅助系统设计者对即时检验系统进行优化。     

CPS系统物理实体时空一致性建模与分析

CPS作为一个混合系统,是计算系统和物理系统的集中体现,注重计算进程和物理进程行为一致性分析与刻画。传统建模方式只针对物理进程和计算进程进行单一建模,难以满足CPS物理实体状态转移时空一致性的要求,在此基础上提出一种新的建模方法。将CPS时空状态转移融合成一个状态转移实时时空事件,并在时间Petri网基础上引入空间标签,建立时空Petri网模型,利用时空Petri网对物理实体状态转移过程进行分析。最后通过列车控制系统实例进一步分析了时空模型的有效性,从而例证了该方法的可行性。     

并行程序Petri网模型的结构性质

正确性是并行程序的基础,但是由于它的复杂性,其验证要比串行程序困难得多,因此有必要进行建模并研究其性质.从程序的角度出发,在将基于消息传递的并行程序转换为Petri网模型之后,证明了与并行正确的并行程序对应的Petri网模型应当满足的结构性质,包括强连通性、S-不变量、T-不变量、受控死锁性质以及守恒性,并举例说明了这些性质在并行程序验证中的应用.这些性质可用于并行程序的事前验证,而且避免了使用动态性质进行验证时的状态爆炸问题,从而提高并行程序设计和验证效率.同时这些方法具有良好的可推广性.     

P/T系统的VHDL描述及实现

利用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)描述P/T系统,在EDA软件平台MAX+plusII上,对Petri网模型的VHDL描述进行编译、仿真、适配,将结果下载到可编程逻辑器件中,通过实验开发系统GW48-CK进行硬件测试。给出一个P/T系统实例——服务系统的描述及实现。仿真波形及硬件测试结果证明了该方法的正确性。     

基于平行Petri网的制造系统调度与控制一体化方法

为了消除制造系统调度层与控制层之间的隔阂,实现对生产事件快速灵活响应,本文提出了一种调度与控制一体化的方法.首先,定义了一种新型Petri网模型,即平行Petri网,从而集成地描述了传感器、执行器、任务和资源信息,构建制造系统的信息物理系统模型;其次,提出了一种从平行Petri网到赋时Petri网的抽象简化方法,大规模压缩优化调度所需搜索的状态空间;再次,定义了策略Petri网以描述最优调度策略.最后,给出了平行Petri网与策略Petri网同步执行算法,使得平行Petri网与物理系统同步执行.     

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.     

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。     

基于随机Petri网的协同服务模型与分析

提出了一种基于随机Petri网的协同服务模型与分析方法,选择了企业协同服务中几个最具有代表性的流程,利用随机Petri对这些代表流程进行了建模以及模型简化和证明.然后,以电子商务系统中的物流系统为例,在随机Petri网模型建模的基础上应用模型等价化简和性能评价方法,时模型化简前后的系统性能和计算时间进行了对比分析.     

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。     

基于Petri网的五笔画输入法算法优化研究

将Petri网理论和五笔画输入法结合起来,提出了一个较完整的用Petri网建立的笔画输入法算法模型。该模型借助Petri网有关理论成果,完成笔画输入法的建模与并行化分析,便于计算机处理。其实质是在五笔画输入之间和查询过程中加入变迁元素,使其更反映汉字查询的本质。首先给出了基于Petri网的整体输入框架建模的步骤和详细过程,然后利用所建立的模型对五笔画输入法算法过程进行了分析,最后把基于Petri网的五笔画输入法算法与手写、拼音输入算法进行比较,证明本文算法具备更优的检索效率。