基于随机颜色Petri网的食物网能量流动建模与分析

为更好地描述能量流动问题,对生物变化做出及时的预测。以食物网中能量流动为例,提出一种随机颜色Petri网模型及可达性分析方法。在颜色Petri网的基础之上针对token引入随机函数和约束函数等属性用来描述token的传递特性;基于随机颜色Petri网提出可达图构造算法和随机概率矩阵;将随机颜色Petri网应用到食物网的能量流动过程中,对能量流动过程进行分析并对传递的物质进行分类,验证该模型的有效性。

基于颜色Petri网的多agent动态调度建模与分析

多agent系统是一个典型的分布式系统,其任务调度策略的性能对于整个系统的性能有重要的影响。调度策略研究领域中一个重要问题是如何动态可视化地呈现调度过程。颜色Petri网结合了Petri网和高级程序语言的优点,拥有严格的数学理论基础,能够对分布式系统进行图形化的模拟。提出了一种基于层次颜色Petri网的多agent调度过程建模方法,该方法对多agent任务处理的全过程进行了建模,模型中通过不同角色的agent对任务进行动态分解和调度,利用Petri网仿真工具,能够在调度过程中考察所提出的调度策略与已有调度策略相比所具有的优点,而且通过对调度简化模型的状态空间进行分析,证明了调度策略的正确性和合理性。目前这种基于Petri网的形式化的可视仿真方法和模型评价方法是其它验证方法难以实现的。

颜色Petri网的电子商务协议攻击分析方法

针对现有颜色Petri网方法较少分析电子商务协议存在重放攻击的问题,提出一种基于颜色Petri网的电子商务协议攻击分析方法,用于分析协议中可能存在的攻击。给出带有攻击者的具体建模方法和分析过程,提出从不可否认证据中提取敏感信息作为不安全状态的定义方法,并且采用逆向状态分析和CPN Tools仿真工具两种方法来分析颜色Petri网模型,得出协议的攻击结果。对CMP1协议进行实例分析,理论分析和实验结果表明了该方法的正确性和有效性。

层次颜色Petri网在Web信息系统建模中的应用

层次颜色Petri网是一类具有模型描述语言Standard ML、分层功能和图形化描述特性的高级Petri网,拥有仿真工具CPN Tools,是信息系统建模的有效工具,可方便描述信息系统中的控制流、数据流,全面刻画系统业务流程。在给出HCPN一种形式定义基础上,结合智慧校园中的校园一卡通Web信息系统,利用CPN Tools分层构建了该系统的HCPN模型,并对各子CPN系统进行图形化描述、协同运行仿真和分析,运用状态空间工具分析和验证了系统HCPN模型的正确性、可靠性和健壮性。

用层次颜色Petri网模拟主体行为

智能主体动态动作的形式化描述是开发应用多主体系统的关键之一,目前对于主体动作的形式化描述多是基于逻辑学的描述,不易直接应用到系统开发中。该文通过利用层次颜色Petri网对市场多主体系统的模拟,提出并讨论了利用层次颜色Petri网为多主体系统建模、模拟主体行为的方法,该方法对多主体系统中主体间的各种动态关系有较好的刻画,并且通过层次化的方法减少了利用一般Petri网系统(如: P/T系统)模拟复杂系统时所遇到的难度。

基于颜色Petri网的Web服务组合建模及应用

给出了用颜色Petri网来对W eb服务及服务组合建模,在描述服务内部控制结构的同时兼顾了数据流的描述,而且还给出了模拟W eb服务执行的引发规则,从静态、动态两方面描述了W eb服务及服务组合,最后还给出了一个应用颜色Petri网建模的实例。

基于颜色Petri网的再制造工艺过程建模与优化调度方法

针对再制造工艺过程的众多不确定性问题,建立了一个基于颜色Petri网的再制造工艺过程模型,引入颜色标识描述了再制造工艺路线的不确定性、再制造工艺时间的不确定性和再制造资源冲突不确定性。以最小化再制造工艺成本和延期交货惩罚成本为目标建立了再制造优化调度模型,并提出了一种基于模拟退火算法和最小松弛时间规则的优化调度方法。该混合算法结合概率突跳特性在解空间中随机寻优,确定最优的再制造工艺路线和零部件加工优先级。将所提出的优化模型和方法应用到某废旧机床再制造实践中,运用Matlab编程开展再制造调度仿真。仿真结果表明:所提出模型与方法与基准案例相比,可平均减少15%的再制造总成本。

Web服务组合的层次颜色Petri网描述模型

针对Web服务组合流程资源的表达及组合流程正确性验证问题,提出一个基于层次颜色Petri网的Web服务组合描述模型,该模型在描述组合流程控制流的同时还能描述流程中的数据流,能较全面地刻画Web服务组合流程,并且支持对组合流程正确性的验证分析、实例化流程的仿真运行。建模实例验证了该模型的有效性和实用性。

一种基于扩展颜色Petri网的Web服务组合验证机制

Web服务技术日趋成熟,它提供了一种平台独立、自描述、位置透明的软件模块。利用Web服务组合技术,能够快速、灵活地满足复杂多变的业务需求。随着Web服务组合流程日趋复杂,组合流程设计越来越容易出错。给出了一个描述Web服务组合流程的扩展层次颜色Petri网模型,它独立于具体的流程描述语言,支持流程的层次表达且能较全面地刻画Web服务组合流程。还给出了模型的控制流网正确性、数据流网正确性、流程实例正确性的验证方法,从3个层面确保了Web服务组合流程的正确性。

一种颜色Petri网的电子商务协议分析方法

针对现有颜色Petri网方法未能分析时限性的缺点,提出一种基于颜色Petri网的电子商务协议分析方法,用于分析可追究性、公平性和时限性三个重要安全属性.针对时限性建立了表示主体是否成功接收消息的状态颜色集和主体自定义的时间颜色集,并充分考虑时限性对公平性的影响,更加有效地分析公平性.文中以KZG协议为例,建立了KZG的分层颜色Petri网模型,利用CPN Tools工具对该模型仿真运行,并通过状态空间和查询函数分析了协议的性质,证明了本方法的有效性.

基于颜色Petri网的TCP协议模拟和分析

TCP协议是目前广泛使用的一种可靠的网络传输协议.TCP协议的分析和改进一直是研究的热点,由于协议的复杂性,协议的形式化描述是其中的难点.文章用颜色Petri网及其工具CPN/tool对简化的TCP协议进行建模和分析,对协议中各种动态关系有较好的刻画,分析了协议的不足,减少了利用一般Petri网系统(如P/T系统)模拟复杂系统的难度.

基于颜色Petri网的服务组合建模与验证

Web服务组合技术能快速、灵活的满足复杂多变的业务需求,Web服务组合及其形式化描述和验证已经成为Web服务中一个非常重要的研究方向.给出了一个基于颜色Petri网(CPN)的Web服务和Web服务组合的形式化定义和描述,主要描述了4种组合结构:顺序、选择、并发和循环.给出了一个颜色Petri网建模Web服务组合的实例,并且对模型进行了简单的正确性分析.分析结果表明,该建模方法满足正确性要求.

颜色Petri网一种专有协议的描述和验证

介绍了我们在一个网络安全项目中设计的点到点链路层协议,然后利用颜色Petri网和CPN Tools对该协议建模、分析和验证。首先建立了协议模型,然后运用仿真方法和状态空间分析方法考察协议行为特征。通过建模分析方法有助于我们找到协议中的疏漏,体现了协议设计过程中形式化建模和分析方法的优点和遇到的挑战。

基于颜色Petri网的不确定库存模型性能仿真

供应链中由于信息传递过程中出现的信息膨胀引起牛鞭效应造成各种成本的急剧增长,为使目标函数费用最小,基于颜色Petri网建立了不同需求预测方法及库存策略的CPN模型。在订单数量等变量随机产生以及订货点等因素不确定的情况下,通过实验仿真数据确定了存储、订货及缺货费用与各种不确定变量的关系,从而确定了最优的库存策略。通过对比实验证明了该方法的有效性及正确性。

煤矿辅助运输调度系统的层次颜色Petri网建模

为实现煤矿井下无轨运输车辆的安全调度,提出一种新型调度策略,以此为框架,利用层次颜色Petri网对调度系统进行建模。通过研究模型的运行过程,对调度策略的安全性、正确性及可重用性进行证明。同时,利用模型的状态空间报告对调度系统基本性能作简单分析。结果表明,该调度系统模型可对车辆运输量、区段使用频度及其时间分布以及车辆运输速度与运输任务产生速度的匹配程度进行分析,在应用过程中可以有效提高车辆运输安全性,避免运输事故,辅助管理者规划运输任务,提高矿井辅助运输效率。

基于颜色Petri网的食堂窗口排队模拟仿真

食堂窗口是高校中排队现象最普遍的服务窗口,在就餐高峰期容易出现排长队的情况。文章对高校食堂的4个服务窗口进行了实地的调查,发现高校食堂窗口的平均到达率为1.3,平均服务率为0.672413793,平均队长为3.741935485,在此基础上,利用CPN Tools工具对食堂的排队情况进行动态仿真与监测。经实验证明,在可控制的误差范围内,该模型可以有效地对高校食堂的排队情况进行模拟仿真。

基于颜色Petri网的交通信息网格系统建模与分析

交通信息网格系统以高性能计算网格环境为支撑平台,综合运用网格及Web服务技术提供交通信息服务。系统请求响应过程复杂且有功能复用,为了确保系统各响应流程设计的正确性,建立了基于颜色Petri网的分层描述模型,在模型基础上利用形式化方法验证了系统设计的正确性。

基于模糊颜色Petri网的表决DVP安全软件模型初探

把模糊计算理论和有色Petri网有机地结合起来 ,提出了一种模糊颜色Petri网诊断表决算法 ,把该算法应用于DVP的软件模型 ,使之具有故障容忍和表决的能力。笔者对以模糊颜色Petri网为核心的DVP软件模型表决算法进行了较为深入的探讨 ,该模型对提高软件系统的安全性和可靠性具有实际意义。

Web服务的颜色Petri网模型及验证

利用Web服务组合技术,能够快速、灵活地满足复杂多变的业务需求。针对现有Web服务组合描述模型不独立于具体组合流程描述语言且不能全面刻画Web服务组合这两个问题,提出了一个描述Web服务的颜色Petri网模型,并给出了五个Web服务基本组合结构的模型表达,用于构造满足实际需求的Web服务组合流程。该模型能较全面地描述Web服务组合,同时还能够对组合流程正确性进行分析验证,最后通过建模实例说明了所提模型的实用性。

基于颜色Petri网和Lookahead的数据分发管理研究

对高层体系结构(HLA)中数据分发管理(DDM)的研究,主要目标是在符合HLA标准的前提下,提高数据的过滤效率,同时减少计算量,并提供较好的可扩展性适应于各种规模的分布式仿真应用。Lookahead是分布式模拟时间管理协议中的一个重要概念,各模拟实体使用Lookahead把自己产生事件的时间标记情况更早地通知给其它实体,以加快程序的运行。采用颜色Petri网和Lookahead的数据分发机制,能够很好地对数据进行过滤,提高数据的过滤效率,并能保证数据收发的成功率。仿真实验结果表明:基于颜色Petri网和Lookahead的数据分发机制是优于区域匹配方法的。