《Petri网原理与应用》读书笔记.doc

《《Petri网原理与应用》读书笔记.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《Petri网原理与应用》读书笔记1传统Petri网介绍CarlAdamPetri教授于1962年在博士论文《用自动机理论通信》中首次提出的一种自动机网状结构模型，拥有能恰当处理因果上的不存在依赖性的并行现象和表示不确定性的选择的能力，以及以系统模型用网状图形表示的方法。传统的Petri网是简单的过程模型，由两种节点：库所和变迁，有向弧，以及令牌等元素组成的。相关概念：（1）transitionenabled（变迁的就绪）：当且仅当transition的每一个输入place都至少有一个token的时候，变迁就绪，可以实施。（2）transiti

2、onfiring（变迁的实施）：变迁实施的时候它的每一个输入库所托肯减少一个，并使它的每一个输出库所的托肯增加一个。图1.1显示了Petri网的基本建模，其中圆圈表示place；矩形表示transition；存在于place中用的token用黑点表示。用简单图形较好的表示并发、同步、因果等关系。以网图的方式简洁、直观的模拟离散事件系统。目前已得到广泛应用,有限状态机、通信协议、同步控制、生产系统、形式语言、多处理器系统等建模中。通讯协议的验证是Petri网应用最为成功的领域之一最初应用在70年代初期，由于Petri网以形式语言作为基础，可形式化

3、地对通信协议进行正确性验证。随着计算机网络技术和信息技术的发展，对网络进行性能分析的需要，不仅出现于企业内部的生产控制的局域总线网，而且出现于光纤局域网或ATM网中。图1.1Petri网基本模型由于产品开发中的竞争和革新需要，导致产品开发者面临巨大压力。在软件工程中Petri网主要用于软件系统的建模和分析，比较成熟的是加色Petri网，可以用于大型软件系统的设计、说明、仿真、确认和实现，在软件开发生命周期的各个阶段，Petri网都可以得到很好的应用。Petri网可用于Al中的知识表达和推理的形式化模型的建立，可以表达各个活动之间的各种关系，如顺

4、序关系、与关系、或关系等，并可在模型基础上通过已知的初始状态和初始条件进行逻辑推理。柔性制造系统(FMS)对于现代制造业具有重要作用，Petri网由于其自身优点，在制造系统中应用广泛，如带缓冲区的简单生产线、机床加工中心、自动生产线、柔性制造系统和及时加工系统。系统的可靠性不仅包括硬件的可靠性、也包括软件可靠性.利用随机Petri网对系统进行可靠性分析，对软件复用、软件可靠性分析。Petri网描述系统的最基本概念是库所和变迁。库所表示系统的状态。变迁表示资源的消耗、使用及使系统状态产生的变化。变迁的发生受到系统状态的控制，即变迁发生的前置条件必

5、须满足；变迁发生后，某些前置条件不再满足，而某些后置条件则得到满足。库所中令牌分布决定变迁的使能（enabled）和激发（fire），变迁的激发又将改变令牌的分布。以变迁激发导致令牌在库所间的流动，Petri网可以用于模拟系统的动态运行过程，反映系统的动态特性。网N=（P，T；F）构成了描述系统静态结构框架，但还不能描述系统静态结构的全貌。网论尊重资源有限的事实。实际上，变迁发生所需的资源是有限的，库所容量也应是有限的。完整的网系统应指明资源的初始分布，规定变迁的活动原则，确定库所容量和变迁与资源数量之间的关系。2扩展Petri网的研究2.1扩

6、展的Petri网在以Petri网为工具对特定的系统进行建模分析时，不仅要遵守严格的语义还要兼顾图形语言。用Petri网建立的模型可能十分的复杂，因为在一个动态的网络图中很多活动都需要用一个库所、一个变迁以及连接它们的一条连接弧来表示。如果系统中处于动态过程的活动过多，利用Petri网对其建立模型会产生状态爆炸的现象。由于Petri网在设计之初并没有引入层次化的建模理念，这导致了利用Petri网建立的工作流模型很难重复利用，难以进行有效维护，理解起来非常困难。区别于传统的面向问题的方法的面向对象方法，使得计算机能以更加类似人类的思维方式解决问题，

7、从而直观地描述客观世界，并拥有封装性、继承性、支持软件的复用以及易于扩充等优点。在Aalst提出的工作流网的基础上引入对象技术及细化变迁实现流程的分层建模，可以降低建模的复杂程度，提高模型的可读性和重用性。从系统建模角度，将板材加工FMS中的活动分为三类：①以冲压和剪切为特征的冲剪操作；②冲剪后零件的折弯操作；③板料以及冲剪后零件的出入库操作。采用Petri网建模的基本步骤：①划分和定义系统内所有活动及其相互关系；②采用Petri网描述上述活动及其关系，得到系统Petri网模型。2.2Petri网的行为特性与其它建模方法相比，Petri网的优点

8、不仅表现在建模能力上，更主要表现在它所具有的分析能力上。Petri网具有一些专门的分析手段，对系统活性（liveness）及死锁（deadlock）进