Petri hálók
Márpedig a véges állapotú gép egy kényelmes matematikai rendszer működését leíró, a berendezések és rendszerek, amelyek jelenléte jellemző diszkrét államok és a diszkrét munka jellegét az időben. Ahhoz azonban, hogy szimulálják a létesítmények számát, mint például a számítógépes hardver és számítógépes hálózatok használata absztrakt matematikai automata program megfelel a nehézségeket, annak ellenére, hogy ezek a tárgyak is lehetnek diszkrét átmeneti rendszert. Ez azért van, mert az állam gép egy szekvenciális algoritmikus rendszer említett tárgyak és ellátják funkciójukat párhuzamos és aszinkron és egymástól függetlenül, kivéve bizonyos előre meghatározott pontokon, az úgynevezett pontok kölcsönhatást egyidejű folyamatok. Funkcionális jellemzők segítségével egy olyan gép, az ilyen esetekben ez elméletileg lehetséges, de szükséges figyelembe venni a nagyszámú államok és a növekvő komplexitás a modell. Ez a hiányosság megfosztott Petri hálók.
Petri háló egy irányított gráf, amely tartalmazza a pozíció (felső), meghatározzák azokat a feltételeket jelen a rendszerben, és az átmenetek, hogy mutatnak társított ezek a feltételek teljesülnek. A pozíciók letette jelek, kivéve, ha a feltétel teljesül. Mozgó a címkéket a hálózaton keresztül határozza meg a szekvencia állapotában bekövetkező változásokat a szimulált objektumot. A pozíciók körök jelzik, átmenetek - lécek. Elemek kapcsolódó átmeneti ív, ha a végrehajtás a meghatározott feltételeknek kell kezdeni az adatátvitel társított műveletet. Átmeneti ív összekötő helyzetben, ha az ehhez kapcsolódó cselekvési generálja a következő feltétel által képviselt az adott pozícióban. Egy vegyület, az ív helyzetének a helyzetét az átmenet, vagy az átmenet nem megengedett.
Petri hálók folytonos időben. Dynamics művelet átmenetek defined kioldási szabályokat. Módosítása a hálózat állapotáról a mechanizmussal kapcsolatos változás címkézés pozíciókat. Abban az esetben, egy egyszerű időbeli Petri hálók:
- Úgy működik, csak az aktív átmenet, vagyis úgy, hogy minden bemeneti pozíciókat védjegy ..;
- átállási művelet után történik egy előre meghatározott véges időintervallum aktiválódása után, és ha van egy konfliktus - egyszerre aktiválni több átmenetek, amelyek közös bemeneti vertex váltja equiprobably csak az egyik ütköző átmenetek;
- Ennek eredményeként a kapcsolási átmenet a címkék számát minden egyes bemeneti pozícióban vannak eggyel csökken, és a címkék számát az összes kimeneti pozíciókat eggyel növekszik.
Példa változó címkék könnyen Petri hálók konfliktuskezelés.
Amellett, hogy a grafikus használatát leíró táblázat Petri hálók. Kétféle típusú táblák: az egyik a minden csúcsa a hálózat a lista azokat a híveit, és a második meghatározza a súlya a hálózat ívek. Az oszlopok száma a táblázat határozza meg a mértékét a párhuzamosság modell szerint.
Elementary karbantartási ciklus szimulált egyszerű időzített Petri háló ábrán látható. 16.
Az átmenet ábrán. 16 alkalommal kapcsolódik a következő műveleteket: t1 -postuplenie szolgáltatást kéri a beviteli sorban; t2 - az elején a szolgáltatást; T3 - a végén a szolgáltatást; t4-kimenete az alkalmazás a karbantartási ciklus. A helyzet a Petri hálók megfelelnek a következő feltételeknek: P1 - megléte az alkalmazás várja szolgáltatást a beviteli sorban; P2 - jelenléte a szolgáltatási kérések a processzor; P3 - processzor szabad; P4 - jelenléte a kezelt kéréseket kimeneti sor. Jelölés Petri háló ábrán látható. 16, megfelel a kezdeti állapot a szolgáltatási rendszer: alkalmazások váró szolgáltatást a beviteli sorban, a processzor mentes (csúcsa P3 tartalmaz egy címkét).
Egyéb Petri háló jelölés, modellezés egyszerű karbantartási ciklus ábrán látható. 17.
Jelölések ábrán látható. 17, megfelel az alábbi feltételeknek: megvárja szolgáltatást és a processzor szabad, a felső P1 és P3 tartalmazzák a címkét, és ennek következtében, t2 átmenetet aktiválódik. Modellezése további fejlesztések egyes lépéseket ábrán látható. 18.
Miután kiváltó átmenet t2 jel a bemeneti csúcsok P1 és P3 lesz távolítva, és a tetején a kimeneti P2 jelenik jel, amely megfelel a jelen szolgáltatási kérések a processzor. A címke a tetején P2 aktiválja az átmenet t3. aki dolgozik lejárt a szolgálati idő. Ennek eredményeként, kapcsolási átmenet t3 címkét eltávolítjuk a vertex P2. és a tetejét P4 és P3 jelek jelennek meg. Kiváltása az átmenet t4. megfelel az eltávolítását kezeli kérések a ciklus, akkor visszavonja a címkét a felső P4. és a rendszer visszatér, hogy a kezdeti címkézés (lásd. ábra. 16).
Általában abban a helyzetben lehet több címke. Ezután, hogy kiváltják az átváltást a forma N / m megköveteli pozíciót a bemeneti teljes száma címkék legalább n. Amikor kiváltott, az átmenet az összes bemeneti elemek száma szerint a kimenő ívek eltávolítjuk a mennyiségű N címkék, és az összes kimeneti pozíciók száma kimeneti ívek jelennek m tag (lásd. Ábra. 19).
A könnyebb grafikus ábrázolása Petri hálók és szoftver szimulációs, jellemzően azáltal átmenetek n / m alkalmazunk egy helyett több ívek, beállítás súlya. Szintén kényelmi okokból, az összeg a címkéket a tetején egy 2-pontos szám beállítható helyett címkéket. Ebben a reprezentáció, az adott példában látható. 19, lesz a ábrán bemutatott formában. 20.
Transitions n / m használják modellezési folyamatok kíséri megváltoztatásával forrás típusát modellezett. Például szimuláció a számítógépes hálózat szerelési folyamatok a feldolgozó rendszer, packetizing folyamat megbízások (ebben az esetben n> m), vagy elválasztási eljárás anyagáramlás, a létrehozásának folyamatában példányban alkalmazások (ebben az esetben n Példák a Petri hálók modellezésére a folyamat a csomagolási alkalmazásokhoz és egyidejű modellezése a NAND. A szimuláció számítógépes és információfeldolgozás felhasznált fajták Petri hálók, különböző módon konfliktuskezelés. A sztochasztikus Petri hálózatok további véletlenszerű késleltetést iktat be vagy válasz valószínűsége aktív átmenetek. A bemutatott példában látható. 21-a műszak vagy T1 (c valószínűsége p1), vagy t2 (c valószínűsége 1-p1). A kiemelt hálózat ütközéseket bevezetésével különböző prioritások az ágakat. Konfliktus a ábrán látható példa. 21-b, mindig kell oldani javára az átmenet t1. mivel az elsőbbséget, és az átmenet t2 csak akkor működhet, ha a jelenlétében címkék P2 és P3 tetejét. címke tetején R1 nem fog megjelenni. Egy különleges fajta Petri Nets gátolják hálózatok, amelyek amellett, hogy a normális ívek (ágak) a hálózati gráf tiltó tartalmaznak úgynevezett gátló ág. Ez ága az átmenet tiltja aktiválás jelenlétében elegendő számú védjegyek bemeneti ívek a tetejét a közönséges, mindaddig, amíg a bemeneti csúcsának a címkéket. Egy fragmens Petri hálók, ábrán látható 22-a, az ág, és megakadályozza az átmenet T1 a jelölés jelenléte a P1 helyzetben. Egy példa egy egyszerű végrehajtását a karbantartási ciklus használatával inhibitort Petri háló ábrán látható 22-b. Itt t2 átmenetet a jelölés jelenléte a P2 helyzetben „bezárva” a jelenléte ellenére a címke tetején R1, amíg a címke nem hagyja a P2-T3 átalakulás. amely egyenértékű a befejezése a következő szolgáltatás. Tekintsük a példát modellezése Petri hálók különböző folyamatokat és rendszereket. Petri hálók modellezésére a fő adatcsatorna. Tegyük fel, hogy egy közös kommunikációs csatorna csatlakozik N előfizetők és előfizetők esetleges kapcsolatban vannak egymással. Az előfizetői feladó kommunikál kísérlet egy véletlenszerűen T1 időpontban. Ha a csatorna foglalt adatok átvitele egy másik fél ezt érzékeli a jelenlétét vivőfrekvencia jel a kommunikációs csatornát. Az előfizető késlelteti az idő t1. Ez a megvalósítása egy egyenletes eloszlású valószínűségi változó egy előre meghatározott tartományban t. Ha az idő (T1 + t1) hivatkoznak elfoglalt újra, az átviteli késik ugyanaz a szabály. Ha két vagy több előfizető próbál elindítani továbbítására ugyanakkor előfordulhat, hogy a konfliktusokat. Egyidejűség leírt feltétel DT A modell megvalósítását (lásd. Ábra. 23) forrás (nyitott átmeneti t2) szimulálja az áramlás kérelmek átadása összes előfizetőt. Ha a csatorna szabad, és nincs konfliktus, az alkalmazás átmegy t3. t6. t7. t10. t11 és ki a rendszer kezelni és a T6 egy késés idején e. és T10 - egy időben (Tn -e), ahol Tn - a csomagkapcsolt átviteli. Ha a csatorna foglalt (alkalmazás őrizetbe t10), a másik fél az indítási kísérlet transzfer járat vezet alkalmazásának t3 útvonalon. t6. t9. továbbá az egyik átmenetek T12. tn. Kiváltása átmenet t9. ehelyett t7. Ez azért van, mert a korábbi bejelentés, áthaladt t7, és még nem alakult ki t10. lefoglalt jelölést a helyzetben P9. Így, az átmenet bizonyult tilos t7, és t9 hagyjuk. Az átmenetek T12. tn szimulálni csomag késleltetési idő ti. Időben ti alkalmazás bevételt p3. t. e. egy új kísérlet üzenetek átvitele. Konfliktusok, amikor egy új kérés érkezik a P3 helyen. amikor az előző még nem hagyta el az átmenet t6. Ezért a címke nem tudja átadni az átmenet t3. de átmegy T4 eltolódást helyzetben P6. Most megjelent t6 alkalmazás megy keresztül T8 T12 átmenetek. tn. ahol mindkét alkalmazások lesznek fogva véletlenszerű ideig, mielőtt újra próbálkozna. Hogy megjelölje P8 költözött t8. ahelyett t9. vezető leágazás t8. van rendelve egy magasabb prioritású. Daylight t5 váltja ki a konfliktus több mint két alkalmazás [3, 20-23]. Példák Petri hálók különböző rendszerek és folyamatok és azok végrehajtását a IngProject program - lásd Laboratóriumi munka №7. Petri hálózat szimulálására előfordulása hibák és hibaelhárítási folyamatok a folyamat rendszer egy tartalék készülék és egy további tartalék. Tegyük fel, hogy ebben a folyamatban működtetett három üzleti egységet. Bizonyos gyakorisággal elutasítás is előfordulhat bármelyik működő egységek. Helyett egy sikertelen egység kezdetben helyettesíti. Bekövetkezésekor meghibásodása egy hibás blokkot helyébe egy tartalék, majd a hibás készüléket csökken (javítás), és ez lesz a tartalék. A rendszer ráadásul egy tartalék blokk, van egy másik, hát. Ennek használata csak akkor engedélyezett a meghibásodása esetén mind a három fő működési egységek. Ha tápellátást használnak - vissza kell állítani az első. Minden idők rendszer jellemzőinek (a sikertelen, míg a csere, helyreállítási idő) valószínűségi változók. Működés közben a rendszer kerülhet sor a következő esetekben: - Mindhárom működő egységek rendben, a tartalék és a tartalék egységek készen áll a használatra; - az egyik működési egység elutasítja, és egy tartalék használatra kész (ebben az esetben akkor kell cserélni, és a sikertelen blokk küldött helyreállítási átkerüljön az állomány); - .. Ha egy tartalék blokk még nem áll készen a használatra, azaz van a helyreállítás, vannak olyan helyzetek, szekvenciális előfordulása hibák és a második működési egységek csere nélkül; - .. Ha egy tartalék blokk még nem áll készen a használatra, vagyis ez a helyreállítás, és egymás után tagadta mindhárom működési egységek, a tartalék blokk csere használni fogják; - Ha biztonsági erő már használatban van, miután a helyreállítás befejeződött, a másik a meghibásodott egységet, ő lesz arra, hogy ne a tartalék, és a tartalék, mint a tartalék behajtási végezzük az első helyen; - Ha biztonsági erő már helyreállították, a következő meghibásodott egységet fog küldeni a helyreállítási és tovább a tartalék. Elsőbbséget rendszer szimulálja inhibitor Petri háló ábrán látható. 24. 10. táblázat a leírás összes pozíció (csúcsok) a hálózat szempontjából a feltételek, amelyek kapcsolatban vannak velük, azaz. E. jelenlétében végezzük a felső címke marker. A jelenléte az egészségügyi rendszer, készen arra lehet használni, hogy cserélje ki a tartalék egységet. Kezdeti jelölést a ábrán látható hálózat. 24, megfelel a jelenlétét a három működési egységek szervizelhető; javítható, használatra kész a csere a tartalék blokk és működőképes, használatra kész a csere a tartalék egységet. A leírás minden átmenet szempontjából összefüggő események táblázatban mutatjuk be 11. Példa Petri hálók iránti előfordulása folyamat modellezés és hibaelhárítási a folyamat rendszer egy további tartalék (második lehetőség). A helyettesítő egység az alternatív vagy hát hibás készüléket (idő baleset). Használata visszaállítja a hibás készüléket (idő baleset). Két azonos átmeneti végrehajtott szimulációs és visszaállítják a tartalék tartalék blokkok. Mióta szükséges tartalék visszanyerő egység kell elvégezni az első helyen, a megfelelő átmenet magasabb prioritású (jelölve látható. 24, „stb”), és hogy fog működni a konfliktus esetén. Adminisztráció visszaállítását a meghibásodott egység csere nélkül. Ez az átmenet van szükség, mint abban az esetben a hasznosítás park elsőbbségi jelet a vertex P3 és offline átmenet t2 nem tud dolgozni. A normál működés, ha a rendszer tartalék blokk (címke a vertex P3) megoldás t2 átmenetet magasabb prioritású van hozzárendelve (jelzett ábrán. 24 „egyenes.”).Kapcsolódó cikkek