基于増广Petri网生成受控日志

为减少冗余日志,降低事件约束不可控对算法评估及验证的影响,提出基于可达状态的随机选择生成受控日志的方法.利用増广Petri网为系统建立模型,依据模型中库所与变迁的结构关系及标识分布构建输入矩阵;基于Petri网可达状态分析方法,随机选择触发可发生变迁,记录变迁序列;对记录进行受控分析,拼装生成多重集事件日志和XES标准...     

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。     

基于非马尔可夫随机Petri网的软件再生建模与分析

软件老化是影响软件系统可靠性的重要潜在因素,软件再生作为一种主动预防性的软件容错技术是解决软件老化问题的主要手段.以往的随机Petri网再生模型假定所有变迁的实施时间服从指数分布.针对变迁的实施时间服从确定性分布或一般性分布的情况,文中提出了一种用非马尔可夫随机Petri网建立软件再生模型的方法.该方法采用马尔可夫再生理论对模型进行分析,并给出模型的瞬态解和稳态解.仿真实验表明:选择合适的软件再生周期,可以有效地降低存在老化的软件系统的平均宕机成本,提高系统的可用性和可靠性.     

Petri网在可靠性分析中的研究综述

可靠性的相关研究在安全关键系统中具有重要意义,利用Petri网可以实现对可靠性的形式化建模以及动态行为的描述。首先对基于Petri网的可靠性分析与研究的基本方法进行分类。其次,着重分析了利用随机Petri网求解系统可靠性的基本方法和步骤,针对等价于Markov过程和非Markov过程的两类系统,重点讨论了基于随机Petri网的系统可靠性分析方法,并指出各类分析研究方法的优缺点。进一步,分析和比较了其他各种类型Petri网在可靠性分析中的应用方法及其优缺点。最后,总结了一些常见的Petri网计算机仿真软件,并针对基于Petri网的可靠性研究展望了几个有价值的研究方向。     

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.     

基于正态Petri网的模型参数识别研究

时间因素在对实时系统的分析中占据着重要的位置。随着时间因素在Petri网应用分析中的地位越发重要,各种与时间相关的Petri网模型相继被提出。文中结合动态实时系统的运行特征,设计了一种变迁点火时间服从正态分布的随机Petri网模型,并基于对系统行为的统计分析,提出了一种用于对变迁时间参数进行识别的数值算法。以一种随机制造单元为例,建立正态随机Petri网模型,并运用参数识别算法确定变迁时间参数。仿真结果符合系统的实际运行结果,证明了该方法的有效性。     

基于混合自动机的随机噪声电路动态特性分析

在集成电路非线性随机噪声的分析中应用Petri网技术,需要对原有的Petri网从定义和变迁发射规则方面等进行统计特性与连续特性的拓展研究和补充.并且基于噪声的随机非线性特性分析目的需求,拓展了传统的Petri网,提出了混合随机Petri网(Hybrid Statistical Petri Net,HSPN)模型分析方法.通过分析非线性电路的混合自动机模型,增加Petri网随机参数变迁描述能力,针对电路噪声特点,确定适合HSPN的随机动态特性分析模型.通过实例电路说明验证HSPN的建模方法,并与SPICE仿真软件进行比较,验证了该方法的精度和可行性.     

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。     

联锁逻辑模型的安全性分析

故障树分析法(FTA)用于静态分析系统失效的可能事件和状态,是分析安全苛求系统的可靠性和安全性的一种有效方法。时间Petri网(TPN)描述具有时序关系的并发系统,用于系统行为的动态建模。但利用时间Petri网无法严格证明其模型是安全的。提出了一种用于时间Petri网模型的安全性分析方法,该方法有效地结合故障树分析法和时间Petri网的各自优点,实际应用于联锁逻辑模型的安全性分析,并对不安全的模型提出修正方案。     

电力系统结线分析的有色Petri网方法

从离散事件动态系统角度考虑电力系统结线分析问题,提出了基本分析单元的有色Petri网模型以及基于该Petri网的结线分析算法,Petri网中的令牌代表结线分析中的结点,令牌的颜色表示连接在同一个结点上的元件,变迁将包含相同元件的结点连接在一起,论文对基于Petri网的结线分析算法及传统的算法进行了比较,并计算了一个模型系统各变电站的结点及网络的结线,表明了该方法的可行性及有效性。     

Hybrid analysis of SGSPNs with time-dependent transition rates

For the class superposed generalized stochastic Petri nets (SGSPNs), we present a new analysis algorithm which combines the ideas of transient numerical analysis via uniformization and discrete event simulation. Simulation is used to determine the firing times of synchronized transitions describing interactions between the components of an SGSPN. Numerical analysis is used to compute the distribution of states between firing times of synchronized transitions. The approach avoids handling vectors of the size of the state space and can therefore be used for models with a huge state space which cannot be analyzed with numerical analysis techniques. On the other hand, the approach allows the computation of reliable estimates for results based on small probabilities or rare events which cannot be analyzed with simulation. As a byproduct of the handling of synchronized transitions using simulation, it is possible to extend the class of SGSPNs by allowing synchronized transitions with time-dependent transition rates.     

A moment generating function based approach for evaluating extendedstochastic Petri Nets

A moment-generating-function (MGF)-based approach for performance analysis of extended stochastic Petri nets (ESPNs) is presented. The method integrates Petri nets, MGF and stochastic network concepts, and Mason's rule into a tool for evaluating various discrete-event dynamic systems. The ESPNs are modeled, given the specification of a system. Then, the state machine PN is derived, the transfer functions based on the MGFs of the related transitions are found, the network is reduced to a single transition with its transfer function for each performance measure, and system performance is calculated. Firing delays of transitions in ESPNs can be either deterministic or stochastic with an extended distribution. Three fundamental structures that can be reduced into a single transition are discussed. The machine-repairman model with a buffer is given as an example to illustrate the method for evaluating performance parameters     

基于粗糙集和Petri网的随机流网络可靠性评价方法

针对随机流网络可靠性建模难的问题,提出一种基于粗糙集和Petri网相结合的随机流网络可靠性评价方法.建立了随机流网络在确定网络状态下的Petri网模型,并利用粗糙集方法求得网络中各边状态对系统状态的重要度;然后以此作为随机流网络的Petri网模型中各变迁的优先因子来控制模型中变迁的激发;最后通过蒙特卡罗仿真求得随机流网络可靠度的估计值.仿真结果表明,该方法是一种计算随机流网络可靠性的有效方法.     

基于补充变量的非马尔可夫随机Petri网及其应用

针对非马尔可夫随机Petri网提出了一种补充变量引入方法，使其适合于系统共享维修资源情况下的可靠性分析。研究了基于补充变量的非马尔可夫随机Petri网的分析方法，以一并行系统为例说明该方法的建模过程、求解方法以及可靠性指标表达式，并以指数分布为例进行了方法验证，验证表明该方法是可行性的。     

A fourth-order algorithm with automatic stepsize control for thetransient analysis of DSPNs

This paper presents an efficient and numerically reliable method for the transient analysis of deterministic and stochastic Petri nets. The transient behavior is described by state equations derived by the method of supplementary variables. Significant features of the proposed solution algorithm of fourth order are an automatic stepsize control and a two-stage relative error control. Furthermore, a formal way of dealing with discontinuities in the transient state equations is developed. This resolves the problems posed by initially enabled deterministic transitions and also improves the accuracy of numerical results. Experiments with a queueing system with failure and repair illustrate the efficiency (with respect to both CPU-time and memory space) and the numerical quality of the new algorithm     

基于随机Petri网的可重构核心单元分析

利用随机Petri网对可重构核心单元进行建模,对其可达性、有界性、安全性等结构特性进行逻辑正确性验证,并对其稳态概率、变迁概率、吞吐量等性能特性进行数量化求解。在好、中、差3种速率情况下讨论动态重构对计算任务完成时间的影响,分析结果表明,可重构核心单元的动态重构响应越及时,其任务处理时间就越少。     

基于Petri网仿真的随机制造单元性能分析研究

分析了传统随机制造单元Petri网模型能的不足, 对传统随机制造单元的Petri网模型进行了改进。通过对Petri模型的直接仿真, 对不同的Petri网模型的随机制造单元的性能指标进行了分析比较, 并通过和同构的马尔可夫链的计算结果进行验证, 证明了改进后的Petri网模型准确地描述随机制造单元, 对基于仿真的性能分析方法具有普遍意义。     

基于着色Petri网仿真模型的安全协议分析

采取形式化方法验证协议的安全性,Petri网是有效的方法之一,但传统Petri网分析过程中经常会出现状态空间爆炸问题。该文采用了基于着色Petri网建立安全协议及入侵者攻击的仿真模型方法,从而获得仿真数据。该方法利用逆向状态分析和Petri网可达性分析,能有效地发现协议中的安全漏洞。并且,如果能恰当地控制好状态空间,则能有效地克服Petri网分析过程中的状态空间爆炸问题。该文给出的利用着色Petri网建立安全协议仿真模型分析的一般方法,实例说明该方法具有普适性,并且方便利用Petri网自动化分析工具实现自动化分析。