面向可重构网络设备软件构件的可靠性估算

开放式可重构路由交换平台以构件作为最小的物理资源,通过对不同服务的支持、装配和释放,来构建路由交换节点体系. 针对可重构路由平台中的软件构件,提出了一种基于Petri网理论模型和卡尔莫格罗夫方程的可靠性理论计算方法,有效解决了可重构路由体系结构下的具有异步交互特征的软件构件和构件网的可靠性评估难题.     

基于着色Petri网的资源共享问题的研究

Petri网具有严格的数学定义与直观的图形表示，又有丰富的系统描述手段与行为分析技术：是一种适合于描述异步并发竞争机制的系统模型。不同进程对系统资源存取的同步与互斥是资源共享系统中的关键问题，解决多个进程共享资源同步与互斥的传统方法有：加锁机制、信号量机制和管程机制等。本论文基于着色Petri网理论，以计算机操作系统中的经典哲学家问题为引例，提出了基于着色Petri网描述与解决资源共享与同步问题，并用CPNTools工具进行了仿真，取得了简明直观的效果，为解决资源共享问题提供了一种新的研究方法。     

Petri网在ERP实施中业务流程建模的应用

对企业在实施ERP中的业务流程优化问题,提出了一种基于Petri网的业务流程优化和配置方法.首先分析ERP实施中的业务流程建模,指出采用Petri网建模的适用性.其次运用Petri网对流程给出形式化定义,提出优化规则,探讨基于Petri网的流程模型在ERP软件中的实现.最后结合某企业实施用友ERP的过程进行实例分析.     

基于网络流Petri网模型的设计更改技术

为了实现网络流系统设计更改的响应检测,将响应检测同网络的动态表达相结合,提出一种基于网络流Petri网(NFPN)动态模型的设计更改响应检测方法.用Petri网对网络流及设计更改进行描述,建立网络流Petri网的动态模型.在分析层级网络流特点的基础上,将Petri网完整可达图的构造同设计更改的响应检测相关联.通过多级抽象化简可达图,递归实现网络整体的分析.在配电网改造设计中的应用验证了该方法的可行性和有效性,降低了状态空间的复杂度,可见该方法适用于大尺度复杂网络.     

系统级描述语言SystemC到时间Petri网的转换技术

SystemC作为一种系统级描述语言能够同时描述硬件和软件,但缺乏形式化分析的手段.针对其存在的问题,提出引入Petri网的设想,通过分析了SystemC程序本身的结构特点,指出其主要由顺序、分支、循环以及并发等结构组成,并分别给出与Petri网的对应关系.同时提出了由SystemC程序到时间Petri网的转换方法.使用Petri网的工具对并发程序进行分析,将SystemC程序转换成时间Petri网,为基于SystemC的系统设计提供形式化的分析方法.并应用Petri网的可达图检测出原SystemC程序中的死锁,该转换方法的有效性达到了引入形式化方法的目的.     

复杂产品概念设计多学科过程建模方法研究

为了使复杂产品概念设计的过程模型支持多学科优化,实现概念设计过程中的求解功能,确定产品设计的综合最优方案,提出了基于扩展Petri网与NSGA-Ⅱ算法相结合的多学科过程建模方法.针对复杂产品设计过程的特点,分析了概念设计在多学科优化过程中的重要作用,研究了扩展Petri网模型建立和NSGA-Ⅱ算法的执行过程,给出了以扩展Petri模型的变迁序列作为NSGA-Ⅱ算法染色体,结合属于Petri网模型元素的选择算子、交叉算子进行NSGA-Ⅱ优化运算的方法.将上述方法应用于某工业汽轮机的设计,并通过实例验证了该方法对于不同的设计要求,可以给出不同情况下的Pareto最优解集,是进行复杂产品概念设计过程建模的一种切实有效方法.     

构件系统结构的Petri网方法描述

通过分析已有的ADL体系结构描述与分析方法,表明当前ADL难以有效地支持软件开发全过程和保障其可信度及服务质量。对当前Petri网在构件系统描述中的应用情况及其存在的问题进行了分析,讨论了基于Petri网进行构件系统建模时系统体系结构描述及结构演化等问题,表明Petri网方法在构件系统建模中具有较大的优势。     

Petri网不变式和状态方程的求解

不变式和状态方程的求解是Petri网分析中的基本问题. 研究了Petri网库所不变式和变迁不变式的一种求解方法,给出了Petri网系统状态方程的求解方法和发射向量的通解形式. 这些方法都是基于网关联矩阵的满秩分解. 讨论了Petri网系统状态方程存在整数解的条件,即可达性的一个必要条件. 该条件对于Petri网可达性分析有着重要的意义和价值.     

医学检验分析仪控制系统Petri网建模

针对全自动医学检验分析仪的控制系统,以Petri网原理为依据,采用赋时Petri网的建模方法,解决了控制系统中的冲突、死锁等问题。仿真验证该模型,其结果显示：通过赋时Petri网建模能有效地解决这些问题,检验该建模方法的正确性。     

Petri网的遗传算法在Job-Shop问题中的应用研究

提出了一种基于扩展时间Petri网(ETPN)的单亲遗传算法,并利用该算法对Job-Shop调度问题进行了求解.首先定义一种扩展时间Petri网,然后利用定义的扩展时间Petri网对Job-Shop调度问题进行建模,最后应用单亲遗传算法对模型进行优化调度.通过实例证明了该建模方法和优化算法的有效性和正确性.     

基于扩展Petri网的安全关键软件需求模型检验

Petri网是系统建模的形式化方法,为了解决其在软件需求建模和建立程序语义映射方面存在的不足,提出了一种扩展Petri网的方法来支持软件需求建模,区分了状态型和数值型库所,根据软件特点有针对性地扩展了变迁的可触发条件和迁移运算,同时建立了和模型检验程序语言的映射,将扩展Petri网作为检验的模型输入,利用时态逻辑描述运行性质,进行需求模型检验.定时器和航空发动机的防喘功能验证实例结果表明,扩展Petri网可以较好地支持软件系统需求建模和软件程序语义映射,通过模型检验和反例路径分析,可以达到修改和完善需求模型的目的,从而提高软件的质量和安全性.     

任务间依赖关系的分类及形式化表达

协调作为一个重要的概念广泛地出现在多个学科和社会经济领域，成为广大学者共同关注的一个研究课题。目前对于协调问题中依赖关系及协调策略的研究，多是做定性的表述，给出的一般都是非形式化的描述，这样不利于协调问题在计算机上的表述，难以实现协调问题的计算机求解。针对这一问题，利用形式化和图形化的建模工具Petri Nets对协调问题中的依赖关系进行研究，提出任务之间的依赖关系可以分为两类，基于资源的依赖关系和基于时间的依赖关系，并用Petri Nets对这些依赖关系进行了表述，为协调问题的可计算描述提供了一种新的思考角度。     

针对有限禁止状态的Petri网控制器综合

针对基于Petri网的离散事件系统禁止状态问题,提出了一种控制器综合方法.该方法是建立在受控Petri网最大不可控子网为规范化序状Petri网基础之上的,当禁止状态有限时,可以将禁止状态问题转化为惟一可达解向量问题,即可达标识和状态方程的解向量之间存在惟一的对应关系,从而只须通过判断惟一可达解向量就能够得到相应的控制器.通过一个具体的例子验证了该方法在设计最大允许控制器中的应用,例证表明,针对有限禁止状态问题,该方法是可行的,并且简单、有效.     

对一个 Petri 网进程表达式的探讨

Petri网进程是Petri网分析和验证的有效手段,而Petri网的进程表达式可以给出系统全部进程的描述。针对文献《一种基于同步合成构造Petri网进程表达式的方法》提出的基于同步合成的Petri网表达式构成方法中的一个引理进行深入研究,并通过一个反例,说明这种方法的错误之处。     

基于分层Petri网的面向服务需求求精

为了使结构化面向对象形式语言（SOFL）适应面向服务的软件架构，提出了一种用于面向服务架构软件需求求精的新方法.使用分层Petri网进行建模，利用顺序图对消息传递进行分析，采用SOFL对非形式化和半形式化的系统描述逐步求精.讨论了基于分层Petri网的Web服务，定义了分层服务网、分层Web服务相关概念，描述了用于Web服务软件需求的分析、设计和建模完整过程，并给出了旅游服务中该过程的具体实例.实例分析表明，该方法适宜Web服务分析建模，可帮助用户实现不同粒度Web服务.该方法有助于对面向服务环境下软件需求求精和验证的探索.     

一种Petri网结合遗传算法的优化方法及应用

根据实际优化问题,在时间Petri网和着色Petri网的基础上,提出了一种新的扩展Petri网(EPN)模型,并在EPN中定义了条件矩阵Q,给出了Petri网与遗传算法相结合的优化方法和具体算法.使用本优化方法,对一个车间作业(Job-shop)调度问题进行了求解,建立了该Job-shop调度的EPN模型,并采用单个体遗传算法对Petri网模型进行优化,结果证明了该建模和优化方法的有效性和正确性.     

自动制造系统规格说明语言的Petri网语义设计

研究了自动制造系统中离散事件的形式化表示方法。依助通信顺序进程设计了制造系统的规格说明语言，在给出事件的Ｐｅｔｒｉ网表示的基础上，讨论了系统语言及Ｐｅｔｒｉ网控制器的结构，可以研究具有活性、安全或有界性以及可逆性的Ｐｅｔｒｉ网控制器初始标识的设计算法。     

MAS行为协进化Petri网模型构建

为对复杂的多Agent行为协进化过程进行建模,给出了行为协进化的MAS智能控制系统的组织构造,引入Petri网方法构建了系统行为协进化过程的Petri网模型,并对模型进行了特性分析及仿真验证.所建模型较好地描述了协进化及其控制过程的流程结构、动态行为规律及多Agent间的交互机制.     

基于Petri网可达性和结构的最大许可控制器设计

自动化制造系统属于资源分配系统，在运行过程中容易陷入死锁状态.为自动化制造系统设计控制器，达到避免死锁之目的.另外，良好的受控系统应具有最大许可行为.为了便于实现，控制器通常由线性约束综合表达.在现有的工作中，基于可达性分析，将处理对象缩减为一个小集合，仅包含少数可达非法标识.然后，对每标识构造一个混合整数线性规划问题并求解.由于求解整数规划固有NP-hard特征，该策略计算开销巨大.本文研究死锁的预防控制器设计.在可达图分析的基础上，结合标识的结构特点，对非法标记识别分类，建立代数条件，构造线性约束，确保其行为最大许可性.进而，设计多项式算法，使得计算复杂度显著降低.对特定的Petri网，采用结构分析，获得最大许可的受控系统.另外，对于那些结构分析中未能处理的标识，提出了线性规划解决方案.结果表明，对于所考虑的Petri网子类，避免了求解混合整数线性规划问题，本方案在计算复杂性方面具有明显的优势.最后通过两个实例验证了该方法的有效性.