基于广义随机Petri网的装备战场抢修建模与分析

装备战场抢修是装备保障工作的重要内容,传统的装备战场抢修已经不满足现代条件下作战需要。为提高信息化条件下装备战场抢修的决策科学性和决策效率,运用广义随机Petri网对装备战场抢修过程进行建模分析,通过不变量判断模型的有效性,并根据广义随机Petri网和马尔可夫链同构特性求解模型主要性能指标。最后通过实例分析说明,该方法可以有效求解装备战场抢修的主要性能指标,验证了模型的有效性和合理性,同时也为装备战场抢修决策提供了一定的参考依据。

一种基于广义随机Petri网的Web服务组合性能预测模型

Web服务交互消息受到不可预知的网络环境的影响,因特网环境中的个体Web服务的性能表现与访问者的地域位置有关。于是,服务组合的性能则更加容易受到网络环境因素的影响。同时,服务组合的性能还会受到服务组合流程中不同的分支执行概率的影响。在这种情况下,服务组合建模只考虑组合本身,而不考虑网络环境因素和分支执行概率,这将会对模型的预测结果造成较大的偏差。为了能够真实地评估服务交互行为、网络环境与分支执行概率之间的关系,提出了一种基于广义随机Petri网的Web服务组合性能预测模型,该模型不仅引入了伙伴服务性能方面的因素,而且充分考虑了网络环境因素和分支执行概率,从而能够对被建模系统进行定性和定量分析,进而指导服务组合性能优化。

随机Petri网模型中变迁的串、并联性能等价化简技术

随机Petri网的状态空间爆炸问题的研究始终是Petri网研究的主要问题之一 .在随机Petri网模型中 ,变迁的串、并联是Petri网模型的主要基本形式 ,对它的化简不仅有助于解决随机Petri网状态空间的爆炸问题 ,而且也为其他随机Petri网的化简技术提供一个坚实的基础 .另外在诸如工作流、多媒体等重要的随机Petri网模型中也存在大量的变迁的串、并联结构 ,所以对随机Petri网模型变迁的串、并联的化简 ,特别是能够推导出它的性能等价的数学公式就显得很有必要 .本文详细阐述了随机Petri网变迁的串并联的模型化简技术 ,推导出了变迁的串、并联化简的性能等价公式 ,并给出一个化简的例子 ,最后对结果的相关问题进行了分析 .

一种紧同步随机Petri网模型的性能分析方法

紧同步随机Petri网模型常用于对多个子系统构成的实际系统进行建模.由于状态空间爆炸问题,这种模型的性能分析目前还没有得到很好的解决.首先给出了随机Petri网中顺序、并行、循环、选择这4种基本结构的性能近似等价公式,然后提出了一种同步变迁等价分解(synchronous transition equivalent decomposition,简称STED)法对紧同步随机Petri网进行分解求解,有效地缓解了具有一个或多个同步变迁情况下的空间爆炸问题,该方法对于子模型同构的情况处理简便且十分有效.

基于广义随机Petri网的MVB网络吞吐性能分析

基于Petri网模型的建模分析方法,对多功能车辆总线网络的吞吐性能进行了分析.首先建立了MVB网络的广义随机Petri网(GSPN)模型,并逐步压缩和简化以便于分析.之后在随机离散有穷状态马尔可夫过程理论基础上,对该模型进行分析计算.同时采用了随机Petri网计算机辅助分析软件TimeNET建立模型和仿真.给出了MVB网络单纯过程数据的报文吞吐量,有效数据传输能力和带宽利用率等性能参数.结论指出广义随机Petri网是对网络协议进行分析的有效工具.

广义随机Petri网在生态产业园区性能分析中的应用

为了对生态产业园区规划方案进行定量描述和评价,利用基于广义随机Petri网的建模分析方法,根据广义随机Petri网模型与马尔可夫链的同构关系,得到生态产业园区的Petri网模型和马尔可夫链模型。并通过马尔可夫链理论与相关数学方法,得到生态产业园区规划方案的吞吐性能、时间性能以及关键资源利用率和重点加工环节运作效率等性能指标,诊断出现有规划中存在的问题,为生态产业园区规划方案的评价和改进提供了一个思路。

基于广义随机Petri网的工作流性能分析

通过引入广义随机Petri网,将工作流管理联盟定义的工作流模型映射为广义随机工作流网络。利用广义随机Petri网与马尔可夫链的等价关系,得到一种Petri网与马尔可夫链理论相结合的工作流性能分析的新方法,为工作流性能的有效评估提供了理论依据,并通过实例验证,该方法可用于分析工作流模型的时间性能和资源利用率。

广域Web集群的随机高级Petri网模型及性能分析

广域Web服务器集群是由多个局域Web服务器集群在Internet上广域分布而形成的一种服务器体系结构,是目前解决Web系统超载和提供高性能服务器的一种有效手段。基于随机高级Petri网的性能建模与分析技术,提出了一种广域Web服务器集群的随机高级Petri网模型;对模型进行了精化设计以简化模型求解的复杂性;研究了广域Web服务器集群的多级负载均衡综合方案,包括广域集群级的集群站点选择算法、局域集群级的请求分配算法和服务器级的请求调度算法,这些算法可以一致地综合在随机高级Petri网模型中;并且利用随机高级Petri网的性能分析技术对负载均衡综合策略进行了性能分析与评价。

AADL模型到广义随机Petri网的转换工具

为了便于对体系结构设计和分析语言AADL可靠性模型进行可靠性评估,实现AADL模型到广义随机Petri网模型(GSPN)可靠性计算模型的自动转换,依据AADL模型到GSPN模型的转换规则,设计并实现了集成在开源工具OSATE上的模型转换工具。实验表明:该文的转换工具可以将AADL可靠性模型自动转换为GSPN模型。

基于广义随机Petri网的SIP的验证和性能分析

在给出会话初始化协议(SIP)的服务工作过程的基础上,建立了SIP的广义随机Petri网模型(GSPN),利用广义随机Petri网坚实的数学基础和分析技术完成对会话初始化协议的分析验证和性能分析。通过可达性分析、S_不变量分析和T_不变量分析验证了会话初始化协议的有界性、活性、守恒性和循环性。并且构造出与广义随机Petri模型同构的马尔可夫链,基于马尔可夫链的稳定状态概率进行系统性能分析。对会话初始化协议相关研究以及解决实际问题具有一定的理论价值。

广义随机Petri网及性能分析

对Petri网理论在性能评价领域的应用进行了研究,在介绍广义随机Petri网(GSPN,generalized stochastic petri net)及其分析技术的基础上,探讨了如何利用GSPN对系统进行建模及性能分析。针对典型的双处理机系统的吞吐量和资源利用率问题,建立了双处理机系统的GSPN模型,利用随机Petri网与马尔可夫链的同构关系,得到了GSPN模型稳定的状态空间及各状态出现的概率,进而探讨了双处理机系统的吞吐量和利用率等性能指标。通过TimeNet工具对所建立的模型进行仿真实验,验证了模型的有效性,为吞吐量和利用率的提高提供相关依据。

业务过程的扩展广义随机Petri网模型

为建立能够描述外部环境、业务操作耗时服从一般分布的业务过程性能模型,引入扩展广义随机Petri网。用容纳有无穷多托肯的输入库所描述建模对象外部环境,用闸门变迁控制外部环境对建模对象的输入,为非立即变迁绑定一个任意分布时间延迟随机变量。最后给出一个建模实例。

基于广义随机Petri网的码垛机转向单元性能分析

介绍了广义随机Petri网的基本理论并将其应用于码垛机转向单元的建模和性能分析 ,从而为评估系统设计及生产规划合理性提供了理论依据。

基于广义随机Petri网的SIP的吞吐量性能研究

基于模型方法和软件仿真方法,对会话初始化协议(SIP)连接建立时的吞吐量进行了性能分析。首先在详细分析会话初始化协议(SIP)的服务工作过程的基础上,建立了SIP的广义随机Petri网模型(SPN),利用工具SPNP6.0进行了模拟分析。考察协议建立会话过程中,网络建立连接请求数较少和连接请求压力较大时系统吞吐量的变化,从而可以针对不同的连接请求情况实施相应的SIP服务策略。

基于广义随机Petri网的工业设计流程分析

作为产品设计过程管理研究的重要一环,工业设计流程建模同新产品的开发速度与过程成本有直接关联。针对这一问题,利用广义随机Petri网对工业设计流程进行建模,将设计流程中的执行状态与执行活动分别用库所与变迁表示,对每一变迁赋予一个实施速率,构建出可靠的工作流模型,根据转化规则,将该Petri网模型转换成与之等价的马尔可夫链模型,由马尔可夫链理论求解得到各可达标识的稳态概率,最后利用获得的稳态概率对模型主要性能进行分析,找出其中的冗余过程,为工业设计流程的设计、规划和评价提供支持。

基于广义随机Petri网的可重组制造单元建模与分析方法

为揭示可重组制造单元的重组过程并计算重组方式对系统性能的影响,根据可重组制造单元的特征,提出了基于广义随机Petri网的模块化建模及分析方法。该方法将制造单元的不同资源及重组生产过程对应于相应的广义随机Petri网基本模块,并通过过渡变迁合成广义随机Petri网模型。在此基础上,采用马尔可夫理论及相关数学方法,分析可重组制造系统的性能指标,并通过实际应用,验证了该建模与分析方法的有效性。

基于广义随机Petri网的交通信息系统建模与分析

交通信息系统 (TIS)是目前世界各国交通运输领域竞相研究和开发的热点 .它是一种复杂的服务性系统 ,具有典型的业务过程特点 ,但目前用工作流来分析交通信息系统的研究尚不多见 ,更很少有人对该系统中的一些实时性服务进行时序分析 ,提出优化方案 .该文将广义随机Petri网与工作流相结合 ,首先为TIS建立符合工作流概念的广义随机Petri网模型 .然后根据实际系统中相关数据的统计分析和经验估计 ,利用基于行为表达式的分析方法对点播服务的时间性质进行分析 ,获得了一些有价值的性能指标信息 .

广义随机Petri网下的组合Web服务建模与评价

为了保证用语义Web服务标记语言(OWL-S)描述的组合Web服务的可靠性,确保组合服务具有较高的系统性能,提出了一种用广义随机Petri网(GSPN)对OWL-S过程模型进行建模、分析、验证以及评估的方法.首先给出从OWL-S过程模型到GSPN的映射规则和转换方法,然后针对得到的GSPN模型,采用S-不变量、T-不变量,通过可达性等分析方法验证OWL-S过程模型的正确性,最后构造与GSPN同构的马尔可夫链,并根据其稳定状态概率进行系统性能评价.经数学工具验证结果表明,所建模型是正确、可靠的,并发现了组合服务中的瓶颈.所提方法可支持组合Web服务的重建、优化和决策.

基于随机高级Petri网的主动自调度集群系统的性能分析

首先在体系结构上对主动自调度集群系统(ASACS)与传统Web集群服务器系统进行了比较;然后提出了主动自调度集群系统的随机高级Petri网(SHLPN)模型,并设计了模型的精化方案;接着为传统Web服务器集群系统中2种负载均衡调度策略和ASACS的主动自调度策略进行了建模;最后利用SPNP工具对服务器集群系统中的3种调度策略在吞吐量、响应时间及拒绝概率等性能上作了数值分析,发现采用主动自调度策略实现的集群系统能更好地满足QoS的要求。

广义随机Petri网和Monte Carlo仿真在系统可靠性分配中的应用

介绍了系统可靠性分配的复杂性和模糊性。分析了广义随机Petri网(GSPN)和Monte Carlo的基本原理及其在系统可靠性分析中的应用。提出了利用广义随机Petri网(GSPN)和Monte Carlo仿真验证系统可靠性的分配方案。以加油系统为例,建立了其可靠性框图和GSPN模型,利用MATLAB实现了系统可靠性的Monte Carlo仿真。仿真结果验证了可靠性分配方案的正确性。