基于Petri网语言的系统设计与分析

本文从Ｐｅｔｒｉ网语言着手，研究系统设计方法，提出相应的理论，建立有关策略，形成一套从用户需求到原型Ｐｅｔｒｉ网模型以及对模型的性质分析和控制的方法。通过对系统的逻辑行为及性能指标的分析比较。

广义有界上下文无关语言与Petri网语言

提出了广义有界上下文无关语言的概念,该类语言是上下文无关语言的真子集;证明了广义有界上下文无关语言与上下文无关Petri网语言的等价性;进一步给出了上下文无关Petri网语言的一种形式描述--上下文无关Petri网语言表达式,对上下文无关Petri网语言给出了较完整的结构特征.

Pumping引理的Petri网描述──Petri网语言属型的一组判定条件

本文通过Ｐｕｍｐｉｎｇ引理在Ｐｅｔｒｉ网的变迁节引发序列中的反映，揭示了对应的Ｐｅｔｒｉ网结构内涵，从而给出了判定一个标准Ｐｅｔｒｉ网产生的语言分别为正规语言或上下文无关语言的充要条件．这样，就可以从网的结构直接判断其语言属型．

Petri网语言表达式及其求解算法

Petri网语言是描述网系统动作序列的集合。为了给出一个网系统语言的形式描述,基于Petri网的状态转换图,分析了Petri网的行为特征,定义了α闭包表达式和Petri网语言表达式,给出了求解Petri网语言表达式的算法,为Petri网语言的形式化描述和分析提供了一种新方法。

Petri网语言与传统形式语言的关系

本文介绍了一种形式语言—Petri 网语言,并讨论了 Petri 网语言与传统形式语言(正规语言、上下文无关语言、上下文有关语言以及递归枚举语言)的关系。

基于分解的结构复杂Petri网的语言行为描述

Petri网语言是用于系统行为分析的强有力手段,然而给定一个Petri网尤其是结构复杂的网系统,很难直接求解其语言表达式.针对这个问题,通过定义Petri网的库所指标函数,把一个结构复杂的网系统分解成结构简单的子网,即子网中每个变迁的输入库所和输出库所的数目均小于等于1,并分析了这些子网系统的语言特性.利用Petri网语言同步交运算,给出了一种求取结构复杂Petri网的语言表达式的方法,从而为利用网语言分析系统的行为提供了理论依据和方法.

无标注L型Petri网语言属性判定的一种方法

Petri网和自动机是离散事件动态系统建模的两种重要方法,研究这两种模型之间的关系,对于更好地理解和控制离散事件动态系统的行为具有重要作用.本文从形式语言的角度对该问题进行了研究,提出了判定无标注L型Petri网语言属性的方法,引入有效递增子和线性子等概念来刻画Petri网语言的性质.对于一个Petri网PN,当PN没有有效递增子时,PN对应的Petri网语言是正则语言.当PN的某个有效递增子有两个及其以上线性子时,PN对应的Petri网语言是上下文有关的.当PN的所有有效递增子只有一个线性子时,如果只有一个有效递增子,则PN对应的Petri网语言是上下文无关的;如果PN有两个及其以上有效递增子,则顺序引发、嵌套引发和选择引发时PN对应的Petri网语言是上下文无关的,并发引发和交叉引发时PN对应的Petri网语言是上下文相关的.本文还对可达树进行了改进,给出了利用改进后的可达树来判定有效递增子的方法,从而使得本文给出的判定无标注L型Petri网语言属性的方法具有可操作性.

Petri网替换运算

文中给出了Petri的替换运算定义,它是对分层模拟与逐步求精的Petri网建模思想方法的一个形式化描述。文中还通过Petri网语言讨论了Petri 网的替换运算同语言的替换运算之间的关系,结果表明,这两个从不同角度给出的替换运算在实质意义上是协调的。

基于同步合成的结构复杂Petri网的行为描述(英文)

首先分析了一类结构简单的Petri网--S-网的语言性质,得到了它们的行为描述方法.拓展了Petri网同步合成的概念,证明了给定一个结构复杂的Petri网都可通过一组S-网的同步合成运算而得到,并给出了相应的求解算法.引入语言的同步交运算,分析了结构复杂的Petri网与其同步合成子网之间的行为关系,给出了结构复杂Petri网的行为描述算法,为利用网语言分析实际系统的行为特征提供了可靠的理论依据和方法.

基于Petri网分解的系统范例分析

以生产者—消费者系统和多处理机系统为例子,讨论了基于库所指标和变迁指标的两种Petri网分解方法在系统分析中的作用,分析了分解后的子系统与原系统的结构和行为方面的对应关系,为基于Petri网的复杂系统分析提供了有效的方法。

袋自动机与Petri网模型之间的等价转化

研究了袋自动机和Petri网两种计算模型之间的关系,证明了两者在串行语义下,其动态行为(语言)是等价的,并分别给出了将袋自动机等价转化为Petri网的算法和将Petri网等价转化为袋自动机的算法。

基于Petri网的分析方法简述

对数学和图形进行描述和分析的工具很多,但能用良好的数学性质把一些复杂的现象(例如,同步、并发、分布、冲突、资源共享等)描述的直观、生动形象的工具很少,而Petri网就具有这些优点。在分布式系统、信息系统、离散事件系统等领域,都可以利用Petri网对离散事件动态系统建模、规范分析和设计,而且非常好。Petri网有很多分析方法,文章就作简要概述。

基于标签Petri网的OWL-S建模与分析

提出了OWL-S过程模型的标签Petri网建模方法,给出了过程模型到LPN的转换规则,利用LPN分析方法对模型进行了可达性分析、死锁检测,能有效地检验过程模型描述的正确性。在OWL-S编辑器中嵌入该功能,完善了编辑器的功能。

Petri网Ontology:定义与类型

Petri网Ontology是关于库所、变迁和弧的概念模型,其意义在于它定义了用XML描述Petri网结构所采用的全面标记,从而规范了Petri网结构的交换格式。对应基本Petri网、库所/变迁网和高级Petri网分别是基本Ontology、分页Ontology和标签Ontology。PNML性质上就是标签Ontology。作为标准型的标签Ontology,既可给出Petri网Ontology的统一解释,也是对其进一步研究的基础。

TTA流水线Petri网模型

Petri网作为一种系统建模工具,特别适合描述系统的控制流、并发和异步特性,与状态机行为模型相比更具优势.论文探讨了TTA流水线Petri网建模方法,给出了P/T模型和CPN模型,并用PNML语言进行描述.

Petri网分析方法综述

Petri网丰富的分析方法为Petri网的广泛应用提供了有力的保障。本文对Petri网的各种分析方法作了一简单的综述,希望对学习Petri网者有所帮助。

基于PES的Petri网可执行模型生成方法

针对体系结构验证评估中可执行模型生成缺乏灵活性和扩展性的问题,提出了一种基于体系结构物理交换规范(physical exchange specification,PES)的Petri网可执行模型生成方法。该方法基于DoDAF 2.0提出的体系结构PES和支持对象化的扩展Petri网标记语言(Petri net markup language,PNML)规范,构建了基于PES的Petri网可执行模型生成框架,通过体系结构模型数据含义与Petri网模型元素之间的语义映射,建立了PES与扩展PNML之间的数据映射规则,并以作战活动模型为例详细说明了数据映射规则和转换算法;最后,以民间海上搜救体系结构为例,验证了所提方法的有效性。该方法实现了灵活、自动化的Petri网可执行模型生成,打破了体现结构建模语言和Petri网模型类型的限制。

生产者-消费者系统的建模与行为分析方法研究

生产者-消费者系统是系统工程中的一个典型系统。讨论了基于Petri网的生产者-消费者系统建模,借助基于库所指标的Petri网分解方法来分析生产者-消费者的系统行为,利用Petri网语言的同步混排运算给出了生产者-消费者系统的行为描述,对基于Petri网的系统分析提供了有效的方法。

可穿戴测试系统启发式任务调度研究

近年来,可穿戴计算技术在工业、军事等领域得到了广泛的关注和应用。针对基于可穿戴计算机构建现场设备数据采集等测试系统时常遇到的任务规划和调度问题,通过企业本体知识库生成基于Petri网标识语言(PNML)的动态工作流对象,针对其提出一种基于A*算法的启发式任务调度方法。采用该算法可以根据一定的启发函数产生必要的局部可达图,并在这一局部可达图所代表的路径中选择最优或次优的路径,能有效缩短计算时间,化简搜索过程,避免死锁或资源冲突等情况的发生,从而提高系统在场景自适应、高效的用户指导和辅助等方面的实用性能。

基于体系结构物理交换规范的作战活动可执行模型构建方法

作战活动是体系结构的核心数据,保证作战活动的正确性是提高体系结构质量的关键。基于DoDAF2.0提出的体系结构数据物理交换规范,定义了作战活动模型和作战规则模型的数据模型;对基本Petri网交换规范进行扩展,形成扩展Petri网的数据交换规范;建立活动模型相关数据与扩展Petri网交换规范的映射规则,根据映射规则自动生成作战活动Petri网模型,并研制了可执行模型自动生成工具。最后,通过案例验证了方法的合理性。