33632

Графические модели

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Графические модели сети Петри которые позволяют построить модели дискретных систем. Определение: Сеть Петри это набор N =STFWM0 где S непустое множество элементов сети называемое позициями T непустое множество элементов сети называемое переходами отношение инцидентности а W и M0 две функции называемые соответственно кратностью дуг и начальной разметкой. Если п 1 то в графическом представлении сети число n выписывается рядом с короткой чертой пересекающей дугу. Часто такая дуга будет также заменяться пучком из п...

Русский

2013-09-06

44 KB

2 чел.

51. Графические модели

сети Петри, которые позволяют построить модели дискретных систем.

В сетях Петри события и условия представлены абстрактными символами из двух непересекающихся алфавитов, называемых соответственно множеством переходов и множеством позиций. В графическом представлении сетей переходы изображаются "барьерами", а позиции - кружками. Условия-позиции и события-переходы связаны отношением непосредственной зависимости (непосредственной причинно-следственной связи), которое изображается с помощью направленных дуг, ведущих из позиции в переходы и из переходов в позиции. Позиции, из которых ведут дуги на данный переход, называются его входными позициями. Позиции, на которые ведут дуги из данного перехода, называются его выходными позициями. Выполнение условия изображается разметкой, а именно помещение  числа n маркеров в эту позицию.

Определение: Сеть Петри это набор N =(S,T,F,W,M0), где S — непустое множество элементов сети, называемое позициями, T — непустое множество элементов сети, называемое переходами, - отношение инцидентности, а W и M0  — две функции, называемые соответственно кратностью дуг и начальной разметкой.

Первая сопоставляет каждой дуге число п > 0 (кратность дуги). Если п>1, то в графическом представлении сети число n выписывается рядом с короткой чертой, пересекающей дугу. Часто такая дуга будет также заменяться пучком из п дуг, соединяющих соответствующие элементы сети. Условимся никак не отмечать кратность дуг, равную 1. Вторая функция сопоставляет каждой позиции  некоторое число М0 (s)  N (разметка позиции).

В графическом представлении сети разметка позиции s изображается помещением в вершину-кружок числа М0(s) или, если это число невелико, соответствующего числа точек (маркеров).

Разметка сети N — это функция М: S N. Если предположить, что все позиции сети N строго упорядочены каким-либо образом, т.е. S = (s1,... ,sn), то разметку М сети (в том числе начальную разметку) можно задать как вектор чисел М = (m1, . . ., mn) такой, что для любого i, , mi = M(si).

На основе отношения инцидентности F и функции кратности дуг W можно ввести функцию инцидентности , которая определяется:

 F(x,y) = если  

Если позиции сети упорядочены, то можно каждому переходу t сопоставить два целочисленных вектора 'F(t) и F'(t) длиной n, где  n = | S |:

'F(t) = (b1, . . . ,bn),  где bi=F(si,t),

F'(t)  = (b1, . . . ,bn),  где bi=F(ti,s),

Переход t может сработать при некоторой разметке М сети N, если , т.е. каждое входная позиция s перехода t имеет разметку, не меньшую, чем кратность дуги, соединяющей s и t. Это условие можно переписать в векторной форме следующим образом:

М'F(t).

Срабатывание перехода t при разметке M порождает разметку М' последующему правилу:

M'(s)=M(s) - F(s,t) + F(t,s),  т.е.

М'=М - 'F(t) + F'(t).

Таким образом, срабатывание перехода t изменяет разметку так, что разметка каждой её входной позиции s уменьшается на F(s,t), т.е. на кратность дуги, соединяющей s и t, а разметка каждого его выходного места увеличивается на F(t,s) , т.е. на кратность дуги, соединяющей t и s.

Сети Петри позволяют моделировать сложные параллельные процессы и часто используются для моделирования систем защиты ВС.

Среди достоинств аппарата сетей Петри можно указать следующие:

Сети Петри позволяют моделировать асинхронность и недетерминизм параллельных независимых событий, параллелизм конвейерного типа, конфликтные взаимодействия между процессами.

Как математическая модель сети Петри занимают промежуточное положение между конечным автоматом и машинами Тьюринга. При этом по выразительной мощности они значительно богаче автоматов и приближаются к машинам Тьюринга.

Сети Петри включают возможности ряда других моделей, предложенных для параллельных систем, позволяя описывать как типовые ситуации в данных системах (распределение ресурсов, взаимные блокировки), так и общую динамику сложной асинхронной системы.

Стремление расширить применимость аппарата сетей Петри привело к появлению ряда классов сетей, ориентированных на моделирование сложных систем с учетом таких факторов, как приоритетность процессов, временные параметры событий, совместного отображения структуры управления и потоков данных.

В отличии от моделей параллельных программ сети Петри допускают произвольную интерпретацию элементов модели как в смысле типа выполняемого фрагмента (выражение, операторы, подпрограммы, аппаратные функциональные преобразования), так и по уровню абстракции. Таким образом, сети Петри позволяют производить иерархическую детализацию программных и аппаратных подсистем модели.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36295. Состав и содержание работ на стадиях внедрения, эксплуатации и сопровождения проекта 39.5 KB
  Недостатком первого подхода является увеличение длительности внедрения что ведет за собой рост стоимости проекта. При использовании второго подхода сокращается время внедрения но возникает возможность пропуска ошибок в проектной документации поэтому чаще всего используют смешанный метод внедрения проекта ЭИС. Внедрение проекта осуществляется в течение трех этапов: подготовка объекта к внедрению; опытное внедрение; сдача проекта в промышленную эксплуатацию.
36296. САSЕ – средства, классификация 26 KB
  Аббревиатура САSЕ Соmputеrаidеd Softwre Епgineering автоматизированная разработка ПО обозначает специальный тип программного обеспечения предназначенного для поддержки отдельных этапов создания ПО таких как разработка требований проектирование кодирование и тестирование программ. Поэтому к САSЕсредствам относятся редакторы проектов словари данных компиляторы отладчики средства построения систем и т. САSЕтехнологии предлагают поддержку процесса создания ПО путем автоматизации которых этапов разработки а также создания и...
36297. Типы пользовательского интерфейса 27.5 KB
  Процедурно-ориентированный интерфейс использует традиционную модель взаимодействия с пользователем основанную на понятиях процедура и операция. Объектно-ориентированные интерфейсы используют модель взаимодействия с пользователем ориентированную на манипулирование объектами предметной области. Процедурноориентированные интерфейсы: 1Обеспечивает пользователю функции необходимые для выполнения задач; 2Акцент делается на задачи; 3Пиктограммы представляют приложения окна или операции; 4Содержание папок и справочников отражается с...
36298. Понятие рекурсии. Прямая и косвенная рекурсия 23.5 KB
  Рекурсия это такой способ организации программы когда процедура или функция в ходе выполнения составляющих ее операторов обращается сама к себе. Примером программы с использованием рекурсии может быть программа вычисления факториала числа. Программы которые используют рекурсивные процедуры отличаются простотой наглядностью и компактностью текста. Максимальное число рекурсивных вызовов процедуры без возвратов которое происходит во время выполнения программы называется глубиной рекурсии.
36299. Работа с динамическими переменными 394 KB
  Использование идентификатора указателя в программе означает обращение к адресу ячейки памяти на которую он указывает. Выделение и освобождение памяти под динамические переменные выполняется стандартными процедурами New Dispose во время работы программы. Р В неопределенном состоянии указатель бывает в начале работы программы до первого присваивания ему или конкретного адреса или пустого адреса nil а также после освобождения области памяти на которую он указывает. b:=nil; Процедура New: выделяет область памяти соответственно тому...
36300. Теория автоматического управления 3.73 MB
  Управление по возмущению управление без обратной связи по регулируемой величине разомкнутые системы управления. Управление по отклонению управление с обратной связью по регулируемой величине замкнутые системы управления. Управление в разомкнутых системах может осуществляться: а в виде программного управления: при этом регулятор УУ действует по заранее заданной жесткой программе.
36301. Правила и особенности выполнения функциональных схем автоматизации упрощенным способом. Пример 22.12 KB
  В нижней части схемы рекомендуется приводить таблицу контуров в соответствии с приложением В. В таблице контуров указывают номера контуров и номер листа основного комплекта на котором приведен состав каждого контура. Для контуров систем автоматического регулирования кроме того на схеме изображают исполнительные механизмы регулирующие органы и линию связи соединяющую контуры с исполнительными механизмами. Предельные рабочие значения измеряемых регулируемых величин указывают рядом с графическими обозначениями контуров или в дополнительной...
36302. Релейные регуляторы. Двух и трехпозиционные, их статические характеристики и параметры настройки 49.85 KB
  Характеристика Рп2 согласно этим выражениям имеет зону неоднозначности 2. Если значение регулируемой величины меньше заданного с учетом зоны неоднозначности то У=В что обеспечивает полное поступление энергии в объект; Х будет увеличиваться. После того как Х превысит Х0 с учетом зоны неоднозначности то У=В доступ энергии в объекте прекратится; Х уменьшается.Снижение зоны неоднозначности приводит к уменьшению периода колебаний и следовательно к увеличению числа переключений.
36303. Адаптивные регуляторы 57.67 KB
  А СНС по отклонению Б СНС по возмущению АР применяются для упря ТП и агрегатами с нестационарными т. Принцип работы самонастраивающейся системы СНС: Для системы задается некоторый функционал качва Qз который зависит от параметров системы и внешних воздействий. Q = Qмин СНС с использованием эталонной модели на основе принципа упря по отклонению рис. Б СНС по возмущению.