基于Petri网的建模技术A.ppt

上海交通大学信息系统实验室 基于Petri网的建模技术 Petri网观点可简单的归纳到两个基本概念: 事件和条件,许多系统均可从事件与条件的观点去建模； 事件是系统中的动作, 事件的出现是由系统状态控制的; 系统状态可描述为一组条件, 条件就是系统状态的谓词或逻辑描述; 前条件：由于事件是动作, 所以它可以发生。为了使事件发生, 必须使某些条件成立,这种条件称为事件的前条件; 后条件：事件的发生可能破坏前条件而使另外的条件成立, 这种条件称为事件的后条件。 Petri网的特点 从控制和管理的角度模拟系统, 不涉及系统所依赖的物理化学原理,这样可以简化某些细节, 易于理解。 精确描述系统中事件的依赖关系和不依赖关系,这是事件之间存在的、不依赖于观察的关系。 具有统一的语言描述系统结构和行为, 方便建模仿真,从而起到沟通不同子系统间桥梁的作用。 与顺序模型不同, Petri网系统比其他图形建模工具更适于描述并发和冲突。 利用Petri网建模具有以下优点。 (1) Petri网建立在严格的数学基础上，精确描述系统中事件的依赖关系和不依赖关系,这是事件之间存在的、不依赖于观察的关系，已有了许多成熟的分析方法和工具。 (2) 兼顾了严格语义与图形表示两方面，具有统一的语言描述系统结构和行为, 方便建模仿真,从而起到沟通不同子系统间桥梁的作用; (3) Petri网是一种基于状态的建模方法，与基于事件的过程建模方法不同, Petri网系统比其他图形建模工具更适于确定触发方式、描述同步并发系统，并具有更多的柔性。 从建模角度——可视化图形描述却被形式化数学方法支持； Petri网建模的缺点： Petri网的优点实际上是在模型构成上增加了模型的组成元素，因此往往导致组成模型的元素数量过多； Petri网不如基于活动网络容易理解； Petri网的建模中不能在网中体现数据流，尽管基于状态建模的Petri网能够精确、方便地对过程的控制逻辑进行定义，在这种情况下，数据流就与控制流完全混合，当两者不一样的时候， Petri网就无法显式地表示这种独立于控制流之外的控制流； Petri网的组成元素 Petri网简称PNG (Petri Net Graph)，它有库所和转移两种结点 库所（Place）小圆圈 P 转移（Transition）小方块 T 连接（Connection）是库所和转移之间的有向边，流关系 F,K 托肯（Token）是库所中的动态对象，可以从一个库所移动到另一个库所 ? Petri网的规则 连接是有方向的，其上可以标出权重 两个库所或转移之间不允许有边，且不应该有孤立节点 库所可以拥有任意数量的托肯 练习 交通灯的可达图 包含时间属性的交通灯 例 描述： 1 参考下面的参考流程（要求库所不少于8，转移9，要求有并发及选择流程）。 在公司接到客户投诉时，对事件内容进行登记，然后向客户寄出调查表收集具体细节，同时联系办公室对对该事件进行调查。如果客户和办公室都在两周内返回了调查表格，那么该投诉事件的相关材料就被受理，如果超过这一期限，则该项投诉事件就被放弃，不进入受理流程； 在对投诉事件进行评估的基础上，根据评估意见决定是否对投诉进行处理。如果决定处理投诉，根据收集到的材料决定对客户投诉给出补偿或拒绝的决定，根据处理决定由相关人员执行具体处理过程，并通知客户，如客户有异议则再进入评估处理流程，无异议则并把相应的投诉记录归档保存，整个投诉过程结束。 * * * * * * * * * * 出现竞争关系。 * * * * 3,2从自己可以到自己 Br 无输出，所以只消耗 * * * * * * 汽车装配的例子 * * * * * * * * * * rg1 red1 yellow1 green1 yr1 gy1 rg2 red2 yellow2 green2 yr2 gy2 safe rg1 red1 yellow1 green1 yr1 gy1 rg2 red2 yellow2 green2 yr2 gy2 safe2 safe1 安全而公平的交通灯 画出可达图 多少个可达状态? 有无死状态? 两个作者和三个读者的情况是怎样的? rest mail_box receive_mail type_mail ready rest begin send_mail read_mail 课后练习 agenda 1 Petri Net概述 2. 经典Petri Net 3. 高阶Petri网 4. 一个Petri网建模实例 5.小结 在实际中经典的Petri网并不是非常有用: Petri网变得规模太大，太复杂. 建模可能要花太多的时间. 不能处理时间和数据信息. 因此我们需要使用高阶Petri网，也就是说采用以下方式来扩展