2。2。2Petri网的发展现状
如今,Petri网模型在众多方面而得以应用。两个成功的应用领域是性能评价和通信协议,其他很有前景的应用领域包括分布式软件系统,分布式数据库系统,并发并行计算,柔性制造系统,多处理机系统,逻辑推理,办公自动化系统,形式语言,神经元网络和决策模型等[2]。
而且,许多系统都可以转化为Petri网模型来分析研究,它能恰当地表达各种可能发生的动作变迁之间的相互作用。但是模型本身是有局限性的,必须进一步对被模拟的系统进行分析。由于实际系统的Petri网模型一般是结构有界和不变式覆盖的,而且这些不变式中有托肯,因此,本文中的网如无特别说明都指有界不变式覆盖网 [3]。作为一种资源网模型,应用系统中许多被人们所关心的现实问题都可以通过对Petri网相应的性质考查来得到。这些性质同Petri网所模拟的实际系统某些方而的性质有密切的联系。要研究这些性质必须借助一些工具来完成,例如可达树、可达图、关联矩阵、状态方程等。
其中,可达性就是研究系统可能达到的状态和状态间的关系,状态和状态之间是用变迁连接的。Petri网系统最基本的行为性质是可达性,除了可达性,还有可逆性、有界性、活性、可覆盖性、公平性等,这些行为特征的研究都可转化为可达性的研究。可达性决定着系统是否其有活性,能否达到一个特定的状态,以保证整个系统的安全性。
好的系统模型不仅要有充分的模拟能力和丰富的分析方法,还应该便于使用。越来越多的人转而采用Petri网,原因就在于此。随着研究的不断深入,Petri网理论也在不断地充实和完善,其抽象和描述能力也不断的朝着横向纵向发展。它的纵向扩展表现为:从基本的条件/事件(C/E)网,位置变迁(P/T)网,发展到谓词/变迁网和着色网等高级网。它的横向扩展表现为:从无参数的网,发展到时间Petri网和随机Petri网。
Petri网是一种可用图形表示的数学对象,借助数学开发的Petri网的分析方法既可以用于静态的结构分析,又可以用于动态的行为分析。Petri网丰富而深刻的理论使它有别于其他任何系统模型,Petri网的发展必将为信息论奠定下坚实的理论基础。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-
2。2。3Petri网的直观理解
用Petri网描述的系统有一个共同的特征:系统的动态行为表现为资源(物质资源和信息资源)的流动。在提供Petri网(PN)形式描述之前,通过分布系统几个基本行为模型描述的例子,先对Petri网作一个直观的说明。
一个Petri网的结构元素包括:位置(place)、变迁(transition) 、弧(arc)。位置用于描述可能的系统局部状态,例如:计算机和通信系统的队列、缓冲、资源等。变迁用于描述修改系统状态的事件,例如:计算机和通信系统的信息处理、发送、资源的存取等。弧通过其指向来规定局部状态和事件之间的关系:它们引述事件能够发生的局部状态;由事件所引发的局部状态的转换。
在Petri网模型中,标记包含在位置中,它们在位置中的动态的变化表示系统的不同状态。如果一个位置描述一个条件,它能包含或不包含一个标记,当一个标记表现在这个位置中,条件为真;否则为假。如果一个位置定义一个状态,在这个位5置中的标记个数用于规定这个状态。例如:在计算机和通信系统中,标记可以用于表示处理的信息单元、资源单元和顾客、用户等对象实体。