Статья 6117

Название статьи

МЕТОДИКА МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ АППАРАТА СЕТЕЙ ПЕТРИ

Авторы

Пащенко Дмитрий Владимирович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), dmitry.pashchenko@gmail.com
Трокоз Дмитрий Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра вычислительной техники, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), dmitriy.trokoz@gmail.com
Советкина Галина Ивановна, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), sovetkina-galja@rambler.ru
Николаева Екатерина Андреевна, магистрант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), katya_17-94@mail.ru

Индекс УДК

 004.94

DOI

 10.21685/2072-3059–2017-1-6

Аннотация

Актуальность и цели. Демонстрируется эффективность и актуальность применения аппарата сетей Петри (СП) при моделировании сложных вычислительных систем. В силу того, что существующие в рамках данной теории методы анализа не позволяют оценить объем ресурсов, необходимых для построения требуемой модели системы, выделяется проблема нехватки критериев ее оценки с точки зрения сложности построения. Целью работы является программная реализация такой оценки в рамках теории структур СП.
Материалы и методы. Рассматривается метод анализа произвольной сети Петри на основе трудоемкости ее построения и взаимосвязей внутренних блоков – подсетей. Благодаря тому, что структурный подход позволяет производить операцию декомпозиции исходной системы, рассматриваемая модель может быть разбита на подсети минимальной размерности, что позволит произвести ее количественную оценку – ранжирование. Для определения суммарной оценки входных и выходных данных системы будет произведен анализ головных и хвостовых позиций сети с учетом значений весов входных и выходных дуг этих позиций. Для того чтобы выявить меру затрат, необходимую на построение системы, считается число операций объединения переходов и позиций подсетей минимальной размерности в рамках исходной СП.
Результаты. Формальная реализация модулей оценочной методики с использованием алгебры множеств позволила сформулировать правила разбиения структуры СП на элементарные блоки. Приводится пример сравнительной оценки двух сетей Петри на основе предлагаемых критериев сложности, отображаются графики структур СП в различных системах координат. Представлены результаты работы исследования – график СП-структур в трехмерном пространстве, реализуемый описанными программными средствами.
Выводы. Продемонстрирована точность оценки СП структурного анализа по сравнению с неавтоматизированным визуальным. Данный подход может быть применен для сравнительной оценки вычислительных систем с точки зрения трудоемкости построения, объема входных и выходных данных.

Ключевые слова

 сети Петри, структурный анализ, оценочные шкалы.

 

 Скачать статью в формате PDF

Список литературы

 1. Kulagin, V. P. Tensor Methods of Designing Computer System Structures / V. P. Kulagin // Automatic Control and Computer Sciences. – New York, 1989. – P. 55–61.
2. Bollobas, B. Modern graph theory / B. Bollobas. – New York : Springer Science & Business Media, 1998. – P. 396.
3. Straubing, H. Finite automata, formal logic, and circuit complexity / H. Straubing. – Berlin : Springer Science & Business Media, 1994. – P. 237.
4. Agerwala, T. Special Feature: Putting Petri Nets to Work / T. Agerwala // Computer. – 1979. – Vol. 12 (12). – P. 85–94.
5. Agerwala, T. Comments on capabilities, limitations and “correctness” of Petri nets / T. Agerwala, M. Flynn // ACM SIGARCH Computer Architecture News. – 1973. – Vol. 2 (4). – P. 81–86.
6. Formal Transformation Inhibitory Safe Petri Nets into Equivalent not Inhibitory / D. Pashchenko, D. Trokoz, N. Konnov, M. Sinev // Procedia Computer Science. – 2015. – Vol. 49. – P. 99–103.
7. Zaitsev, D. A. Inhibitor Petri Net that Executes an Arbitrary Given Turing Machine / D. A. Zaitsev // Systems Research and Information Technologies, Kyiv. – 2012. – № 2. – P. 26–41.
8. Jensen, K. High-level Petri nets: theory and application / K. Jensen, G. Rozenberg. – New York : Springer Science & Business Media, 1987. – P. 724.
9. Таранцев, Е. К. Моделирование цветными сетями Петри процесса регистрации радиолокационной информации / Е. К. Таранцев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. – 2011. – № 1 (17). – С. 70–78.
10. Zaitsev, D. A. Compositional analysis of Petri nets / D. A. Zaitsev // Cybernetics and Systems Analysis. – 2004. – Vol. 42 (1). – P. 126–136.
11. Hackbusch, W. Tensor spaces and numerical tensor calculus / W. Hackbusch. – New York : Springer Science & Business Media, 2012. – P. 525.
12. McConnell, A. J. Applications of tensor analysis / A. J. McConnell. – New York : Courier Corporation, 2014. – P. 315.

 

Дата создания: 08.08.2017 14:41
Дата обновления: 10.08.2017 09:20