Лабораторная работа: Использование аппарата сетей Петри для моделирования поведения вычислительных структур

Вывод информации - событие вывода информации в информационное поле.

Анализ СП-модели

Анализ СП-модели выполняется с помощью Analysis Module Manager, State Spaсes Analysis Module – по трем параметрам Bounded (проверка ограниченности), Safe (проверка на безопасность), Deadlock (отсутствие безвыходного положения или тупика).

Полный анализ сети Петри можно провести с помощью изучения и анализа ее поведенческих свойств: достижимость, ограниченность, активность, обратимость и достижимость тупиковой разметки.

1.Достижимость. Маркировка Mn достижима из маркировки M0, если существует последовательность запусков, приводящих от M0 к Mn.

Множество всех маркировок, достижимых в сети (N, M0) от M0, обозначаются как R(N, M0), или R(M0). Таким образом, проблема достижимости в сетях Петри заключается в том, чтобы при заданной маркировки Mn в сети (N, M0) установить принадлежность M0 к множеству R(M0).

2.Ограниченность. Сеть Петри называется К-ограниченной, или просто ограниченной, если для любой маркировки, достижимой от маркировки M0, количество фишек в любой позиции не превышает некоторого числа К, то есть М(р)<=К для любого р и любой маркировки М, принадлежащей R(M0).

Сеть Петри (N, M0) называется безопасной, если она l-ограниченна.

3.Активность. Сеть Петри активна (или маркировка М0 сети Петри активна), если независимо от достигнутой М0 маркировки, для любого перехода существует последовательность дальнейших запусков, приводящая к его запуску.

4.Обратимость и базовое состояние. Сеть Петри обратима, если для любой маркировки М из R(M0) маркировка M0 достижима от М. Маркировка М называется базовым состоянием, если она достижима от любой маркировки М из R(M0).

5.Достижимость тупиковой разметки.

Построенная вычислительная структура является:

достижимой (заданная маркировка в сети принадлежит к множеству маркировок, достижимых в сети и существует последовательность запусков. В данной ВС это можно полностью проанализировать, так как все переходы срабатывают последовательно и друг за другом),

ограниченной (количество фишек в любой позиции является ограниченным, в рассматриваемой СП-модели в любой позиции имеет одну фишку),

активной (последовательность запусков существует для любого перехода, приводящая его к запуску)

обратимой и имеет достижимость тупиковой разметки.

Дерево достижимости

Рис.1. Дерево достижимости

Выводы

Во время выполнения работы была построена и реализована вычислительная структура с помощью иерархических сетей Петри. Проведен анализ по таким параметрам, как ограниченность, безопасность, активность, обратимость и достижимость тупиковой разметки.

Из проанализированных поведенческих свойств (параметров) вычислительной структуры можно сделать вывод, что каждое свойство для реальных ВС важно и должно соблюдаться: ограниченность – это следствие безопасности (безопасное хранение данных и безопасное поступление информации, без потери и затирания ее вновь поступившей информации), достижимость тупиковой разметки – это конечность функционирования структуры (системы, обладающие данным свойством рано или поздно перестанут функционировать, значит для реальной ВС должно быть отсутствие такого свойства, что продлит ее работу без ошибок и зависаний), активность – работоспособность и нужность данного перехода (что означает отсутствие не нужных элементов, то есть захламления системы).