- •Способы описания:
- •Свойства протоколов и операции над ними:
- •Способы представления сети Петри:
- •62.Элементы теории вычислимости: вычислимость и разрешимость, интуитивное и точное понятие алгоритма, вычислимые функции, машина Тьюринга, массовые алгоритмические проблемы.
- •Линейная форма стандартной схемы
- •Интерпретация стандартных схем программ
- •Свободные стандартные схемы
- •Схемы Янова
- •Решения проблемы:
- •Спецификация дисциплин взаимодействия процессов в терминах сетей Петри
- •Моделирование взаимодействия процессов.
- •Задача о взаимном исключении.
- •Условия возникновения тупиков были сформулированы Коффманом, Элфиком и Шошани в 1970 г.
- •Основные направления борьбы с тупиками:
Способы представления сети Петри:
1) Перечисление элементов множеств позиций, переходов, перечисление элементов комплектов входной и выходной функций. Пример:Сеть Петри N =(P,T,I,O), P={p1, p2, p3}, T={t1, t2}, I(t1)={ p1, p1, p2}, O(t1)={p3}, I(t2)={ p1, p2, p2}, O(t2)={p3}.
2) Наиболее наглядным представлением сети Петри является графическое. Сеть Петри определяется как двудольный граф. Т.е. все вершины графа относятся к одному из двух классов – позициям и переходам. Позиции изображаются окружностями, переходы – отрезками прямой. Дуги в сетях Петри – направленные. Причем каждая дуга связывает вершины только разных классов.
Маркировка сетей Петри. Маркировка — это размещение по позициям сети Петри фишек, изображаемых на графе сети Петри точками. Фишки используются для определения выполнения сети Петри. Количество фишек в позиции при выполнении сети Петри может изменяться от 0 до бесконечности.
М аркировка сети Петри N=(P,T,I,О) есть функция, отображающая множество позиций P во множество N неотрицательных целых чисел.
Маркированная сеть Петри N=(P,Т,I,О,) определяется совокупностью структуры сети Петри (P,T,I,О) и маркировки .
Понятие выполнения сети, основные соглашения выполнения сети. Сеть Петри выполняется посредством запусков переходов. Переход запускается удалением фишек из его входной позиции и образованием новых фишек в его выходных позициях. Переход запускается если он разрешен (т.е. если каждая из его позиций имеет число фишек по крайне мере равное числу дуг из позиции в переход).
Количество фишек в позициях сети Петри в момент времени t – есть пространство состояний в сети.
Множество и граф достижимости
Множество достижимости R(C, ) для сети Петри N=(P,Т,I,О) - это множество маркировок достижимых из маркировки .
Дерево достижимости представляет все достижимые маркировки сети Петри, а также – все возможные последовательности запусков ее переходов.
Количество фишек в позициях сети Петри в момент времени t – есть пространство состояний в сети.
Пример
Граф достижимости
Динамические свойства сетей, анализ сетей:
- Безопасность – Позиция явл-ся безопасной, если число фишек в ней не превышает 1. Сеть Петри безопасна, если безопасны все ее позиции.
- Ограниченность. Позиция является к-безопасность, если число фишек в ней не превышает к;
- Сохраняемость – используется при моделировании распределении ресурсов в системе, фишки не исчезают и не создаются;
- Активность – используется при моделировании распределении ресурсов, когда возможна тупиковая ситуация. Тупик в сети Петри – это переход, который не может быть запущен.
Сетевая объектная модель процессов, ее особенности и отличие от автоматной модели
Описание автомата более понятно, чем описание сетью Петри, но сеть Петри может представить любую систему, представимую автоматом, и это свидетельствует о больших возможностях сетей Петри. Модель сети Петри имеет определенное преимущество при композиции автоматов. Например, если у нас есть 2 автомата у которых входной алфавит первого равен выходному алфавиту второго. Передавая выход 1 автомата с на вход 2 автомата, можно построить композицию автоматов, вычисляющую дополнение до двух и проверяю щую четность. Такая композиция является автоматом с составными состояниями, компоненты которых — это состояния обоих подавтоматов. В сетях Петри такая композиция есть просто совмещение выходных позиций первой сети с входными позициями второй. Другое преимущество представления сети Петри связано с иными формами композиции. Например, параллельная композиция позволяет компонентам композиции автоматов работать одновременно. В этом случае вновь получаем автомат с составными состояниями, в то время как для сети Петри — это просто дублирование фишек во входах, соответствующих входным символам, и использование их во всех компонентах сети Петри. Наконец, на выходе мы просто выбираем соответствующие позиции выхода.