Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

События и условия

Сети Петри

Сети Петри – одна из наиболее популярных моделей параллельных систем, используемых как для теоретических исследований, так и практических применений в различных областях. Они используются для моделирования распределенных баз данных и операционных систем, архитектур вычислительных машин, систем и сетей, систем программного обеспечения, протоколов коммуникаций, семантики параллельных зыков, систем с элементами искусственного интеллекта и так далее. Модели сетей Петри играют такую же важную роль в изучении параллельных систем, что и конечные автоматы для последовательных систем. К достоинствам сетей Петри относятся их наглядное графическое представление и возможность автоматического анализа их свойств.

 

 

Среди большого числа понятий, которые возникли и исследуются в кибернетике и информатике, одним из наиболее общих является понятие дискретной динамической системы. Примерами дискретных систем могут служить электронно-вычислительные машины (ЭВМ), их элементы и устройства, сети ЭВМ, программы и операционные системы, системы сбора и автоматической обработки цифровой информации, системы автоматического управления объектами и процессами, производственные системы дискретного характера, такие как сборочные линии и цеха, социально-экономические структуры и т. п.

 

В случае систем с параллелизмом и тогда, когда нас интересует не только и не столько функция, реализуемая системой, я ее структурные характеристики и свойства, модель системы должна быть структурно подобна самой системе. Это означает, что модель можно строить по частям, как и систему. Глобальные функции и понятия могут определяться на основе локальных, соответствующих компонентам, подсистемам и подпроцессам; связи и отношения между фрагментами модели подобны связям и отношениям между фрагментами системы. Наконец, немаловажным фактором является возможность представления моделей систем в форме, удобной и эффективной для обработки их с помощью ЭВМ.

 

Первый шаг на пути к построению модели дискретной системы – это абстрагирование от конкретных физических и функциональных особенностей ее компонентов. Компоненты системы и их действия представляются абстрактными событиями, каковыми могут быть, например, исполнение оператора программы, переход триггера из состояния в состояние, прерывание в операционной системе, операция станка или конвейерной линии, завершение этапа проекта и т. п.

 

Событие может произойти (реализоваться) один раз, повториться многократно, порождая конкретные действия (реализации события), или не произойти ни разу. Совокупность действий, возникающих как реализации событий при функционировании дискретной системы, образует процесс, порождаемый этой системой. В общем случае одна и та же система может функционировать в одних и тех же условиях по-разному, порождая некоторое множество процессов, т. е. функционировать недетерминировано.

 

Реальная система функционирует во времени, события происходят в некоторые моменты времени и длятся некоторое время. В синхронных моделях дискретных систем события явно привязаны к определенным моментам или интервалам времени, в которые происходит одновременное изменение всех компонентов системы, трактуемое как изменение общего состояния системы. Смена состояний в них происходит последовательно. Отказ от тактированных последовательностей изменений состояний приводит к так называемым асинхронным моделям, которые ориентированны на моделирование «неалгоритмических» параллельных систем с недетерминированным поведением и в которых вместо времени и временных связей используются причинно-следственные связи между событиями.

 

Если возникает необходимость в асинхронной модели осуществить привязку ко времени, то моменты или интервалы времени можно представлять как событии. Таким образом, существенно синхронные системы могут описываться в терминах асинхронных моделей, к которым относятся сети Петри.

 

Отказ от времени приводит к тому, что события в асинхронной модели рассматриваются либо как элементарные (неделимые, «мгновенные»), либо как составные, имеющие некоторую внутреннюю структуру, образованную из подсобытий. Взаимодействие событий в больших асинхронных системах имеет, как правило, сложную динамическую структуру, которую удобно описывать не через непосредственные связи между событиями, а с помощью тех ситуаций, при которых разные события могут реализовываться. При этом глобальные ситуации в системе формируются с помощью локальных операций, называемых условиями реализации событий.

 

Условие имеет емкость: условие не выполнено (емкость равна 0), условие выполнено (емкость равна 1), условие выполнено с n-кратным запасом (емкость равна n, где n – целое положительное число). Условие соответствует таким ситуациям в моделируемой системе, как наличие данных для операции в программе, необходимое состояние некоторого регистра в устройстве ЭВМ, наличие деталей на конвейере и т. п.

 

Так как события являются действиями, то они могут происходить. Для того чтобы событие произошло, необходимо выполнение соответствующих условий. Эти условия называются предусловиями события. Возникновение события может вызвать нарушение предусловий и может привести к выполнению других условий, постусловий. События взаимодействуют с условиями, а условия – с событиями. В сетях Петри события и условия представлены абстрактными символами из двух непересекающихся алфавитов, называемых соответственно множеством переходов и множеством мест.

 

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:466

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.