基于着色Petri网的GEO-RBAC策略验证

GEO-RBAC是一种能够处理空间信息的访问控制策略,其角色按照粒度分为角色模式和角色实例,按照维数分为空间角色和非空间角色。基于实例的角色分配与传统RBAC策略类似。使用着色Petri网对GEO-RBAC中基于模式的角色分配进行建模,并给出了可达性分析方法,通过对角色分配事件图可达状态的分析实现了GEO-RBAC策略的一致性验证。     

基于Petri网的Web服务组合模型描述和验证

Web服务及其组合的形式化描述和验证是Web服务中一个重要的研究方向.分析了基于Petri网建模的优势,给出基于Petri网的Web服务的形式化定义和描述,对Web服务组合进行建模及元素映射,给出Petri网模型生成算法并对组合服务模型的可达性、安全性、有界性与活性等特性进行验证分析.最后是对一个具体的业务流程的建模和验证分析.由分析可知,该建模方法具有一定的表达和验证Web服务组合模型的能力.     

MPI程序的Petri网模型及其动态性质

对并行程序进行验证以保证正确性是很重要的,但是由于并行程序比串行程序要复杂得多,因此有必要建立它们的模型。MPI是目前应用最广泛的基于消息传递的并行程序编程标准之一。基于MPI程序的特点,提出了MPI并行程序的Petri网模型——MPINet,给出了MPI函数的基本Petri网模型及对程序建模的基本步骤。定义了静态可执行的和并行正确的并行程序,并研究了MPINet的动态性质,包括安全性、可达性、可逆性以及活性。这些方法可以用于其他并行编程标准的分析。     

面向并行工程的知识库校验模型与方法研究

主要研究并行工程知识管理中底层领域知识的分析和验证问题 .将 Petri网技术应用于领域知识库的建模和分析 ,基于高级网系统给出了知识库各种异常现象 (包括 :规则冗余、规则冲突、循环规则等 )检测的建模技术和验证方法 .     

基于CPN的智能合约交易顺序依赖漏洞的验证

智能合约的形式化验证工作主要集中在编程语言层面的漏洞研究,而交易顺序依赖作为区块链层面的漏洞更不易被检测。基于着色Petri网对智能合约中潜在的交易顺序依赖漏洞进行形式化验证。以Decode悬赏合约为对象,分析合约中潜在的漏洞,自顶向下地对合约本身及其执行环境建立着色Petri网模型,并引入攻击者模型来考虑合约遭受攻击的情况。通过运行模型以验证合约存在交易顺序依赖漏洞,最后基于Remix平台在以太坊网络中证实结论的正确性。     

离散、连续和混合Petri网的一致性描述

本文引入的混合动态系统的Ｐｅｔｒｉ网模型,以建立混合控制系统的整体Ｐｅｔｒｉ网结构,和Ｐｅｔｒｉ网上附加离散、连续和混合动态时描述的一致性与继承性为目标．令牌及其标记概念上的具体化,是统一多种动态描述的基础．权为零有向弧的引入简化了监控结构．依赖混合动态网建立复杂控制系统的整体Ｐｅｔｒｉ网模型,为采用Ｐｅｔｒｉ网理论进行系统的分析、验证和设计提供了基础．     

时序约束下Guard-Stage-Milestone业务模型的一致性验证与异常处理

Guard-Stage-Milestone(GSM)作为一种以Artifact为中心的企业业务建模方法,获得了国内外学术界和工业界的广泛认可,已成为当前研究的热点.然而,目前GSM方法普遍局限在数据和流程结构层面,没有考虑外在的企业各种业务或规章制度中的时序约束需求.针对这一迫切需求,提出了一种时序约束下GSM业务模型的一致性验证与异常处理方法.分为两个阶段:1)将GSM业务模型转化为Petri网模型,再把外部的时序约束映射到Petri网模型中.2)提取Petri网模型中的路径并进行时序一致性验证;如果出现异常,将问题转化为线性规划模型并进行自动求解.不但能够解决GSM业务模型的时序约束验证问题,而且能指导用户进行模型持续优化和改进.最后,通过一个企业的实例验证了其有效性.     

基于图规约法的TCPN工作流网模型的验证方法

针对经典Petri网的一些固有缺陷，对其在颜色、时间上进行了扩展，并结合工作流网的概念，给出了基于TCPN（Time-Color-Petri Net）的工作流网的定义。文中重点研究了采用图规约法对TCPN工作流网模型的验证，提出了流控制结构的图规约规则，并对这些规则进行了证明．在此基础上，运用这些规则对复杂工作流模型的算例进行逐步规约，验证了模型的合理性。     

半导体制造系统改进Petri网模型的建立及优化调度

为了更有效优化半导体制造系统生产资源调度,提出了基于分层着色时间Petri网模型的分时段优化调度方案.通过增强基本Petri网的描述能力和引入分层Petri网的思想,根据半导体制造系统的结构建立其改进Petri网模型-分层着色时间Petri网模型,并在模型中引入调度库所将调度算法嵌入到模型中,该模型能有效地克服基本Petri网模型规模膨胀的缺陷;同时将每一生产周期分成若干时间段,利用遗传算法来寻找各时间段内调度规则组合来优化半导体制造系统的动态性能,实现分时段优化调度,编码时, 根据机器组的利用率来选择部分机器组为瓶颈机器组,重点调度瓶颈机器组, 提高算法的搜索效率;仿真实验结果验证了该调度方案的优越性.     

基于Petri网的直升机反潜仿真

Petri网对具有并行、异步和随机时间的离散事件仿真系统具有很强的可视化描述能力,它可以通过标记在网内的流动揭示系统的动态行为。而直升机反潜过程是一个复杂的离散事件过程,包括了搜索、跟踪、定位和攻击四个阶段,各阶段之间的转换是由各种战术规则和随机战场态势所决定的,具有并行、异步和冲突竞争等特点,采用传统的排队论和决策树方法描述直升机反潜过程非常困难。在建立了描述这些过程的Petri网的基础上,提出了处理并行和竞争变迁的实施原则,实现了直升机反潜过程描述的可视化。     

基于HLA的Petri网分布式仿真中的数据过滤方法

在应用Petri网对大规模复杂系统建模和仿真时,Petri网模型可能出现组合爆炸的现象,从而占用大量的计算资源。考虑到Petri网的并发特性,可将Petri网模型分解为若干子网,进行并行或分布式仿真。在基于HLA的Petri网分布式仿真中,各联邦成员之间需要进行大量的数据交换,从而实现令牌(token)在子网之间的流动。因此,减少冗余数据的传输是提高分布式仿真性能的一种有效途径。对基于HLA的Petri网分布式仿真中的四种数据过滤方法进行了分析和研究,并通过仿真实验比较了它们去除冗余数据的有效性。     

基于划分软件安全Petri网的需求形式化验证

为了解决Petri网对复杂软件系统进行形式化验证时在安全性描述、自动化程度和验证效率方面存在的不足,提出一种软件安全Petri网。扩展了库所定义,提出了安全距离及其计算方法,以增强Petri网对软件安全性的描述能力。设计了自动划分子网结合库所安全定级的递归算法,仅对与被验证需求性质相关的划分子模型进行验证以提高验证效率,同时实现库所的安全定级。设计并实现了软件安全性需求自动化建模和验证工具原型,最后给出了在典型安全关键软件--机载除冰软件系统上的应用以说明方法和工具原型的有效性。     

随机Petri网在系统可用性分析中的应用

Petri网自1962年提出以来，倍受工业界和学术界的广泛关注。经过几十年的时间，Petri网的理论不断的完善，Petri网在各行业中不断的被应用。本文主要讨论了Petri网在系统可用性分析中的应用。首先从Petri网的基本概念和基本模型出发，讲述了随机Petir网模型（SPN）、广义随机Petri网模型（GSPN）和随机回报网模型（SRN）。然后以冗余备份系统为例，讨论了随机Petri网在系统可用性分析中的应用以及随机Petri网模型的分析。最后讨论与其它建模方法相比，利用随机Petri网来建立系统可用性模型的优点。     

用CIMOSA和随机PETRI网对CIM系统进行行为建模

利用ＣＩＭＯＳＡ建模框架和建模语言，一个企业的集成模型能够被建立．用过程规则集能够对企业模型进行行为分析．为了进一步对ＣＩＭＯＳＡ企业模型的操作进行分析，本文提出了将ＣＩＭＯＳＡ企业模型转换为等价的随机Ｐｅｔｒｉ网模型的系统方法．这种方法是一种将“ｂｏｔ－ｔｏｍ－ｕｐ”和“ｔｏｐ－ｄｏｗｎ”建模方法混合使用Ｐｅｔｒｉ网综合技术．由这种方法得到的Ｐｅｔｒｉ网模型能够保持初始Ｐｅｔｒｉ网的某些定性结构性质     

Petri网共享T型子网合成活性分析

为解决子系统共享问题,提出了经由Petri网系统共享T-型子网构成共享子网合成网的解决方案。共享T-型子网合成是研究复杂Petri网系统性质的一个有效途径。研究了共享T-型子网合成对参与合成的各网系统的活性的继承关系,给出了合成网保持活性的充分条件或充要条件。随后给出的有关制造系统设计和分析的实例,说明了该合成方法的有效性。本文的结果可为Petri网系统合成的静态和动态性质的考察提供有效途径,对系统的设计和验证具有重要的指导意义。     

基于IDEF0模型的Petri网间接建模方法研究

通过对IDEF0和Petri网两种建模方法分析与对比,表明基于Petri网建模可以解决IDEF0方法在模型的动态性、完备性和方法连贯性方面存在的问题;提出IDEF0模型到Petri网模型的转换思路和基本转换方法,以一个信息管理模块为例实现模型转换,在此基础上提出了改进策略.研究结果有助于以Petri网为统一工具实现系统建模与开发,为解决当前系统开发遇到的问题提供一种新的途径.     

基于CPN的可信路由器发现协议建模与仿真分析

为了保证终端设备能够可信高效地通过接入路由器访问互联网,提出一种可信路由器发现协议,实现安全、高效的接入路由器身份认证过程,并基于着色Petri网(Colored Petri Nets,CPNs)为该协议建立关联的功能验证模型和性能分析模型,有效集成协议的安全性验证与性能分析过程,以确认该协议在保证安全能力的基础上可以有效提升接入路由器身份认证过程的性能。基于着色Petri网的安全性验证与性能评价集成分析方法为安全类协议的性能改进分析提供了一种更加便捷、有效的协议仿真分析方法。     

基于Petri网的舰载指控系统性能评价

舰载指控系统是广泛使用计算机技术的产物,分布式异步并行处理是它的突出特点。对它的分析和评价要解决的主要问题是系统结构的合理性和有效性。Petri网是描述和分析异步并发现象的一种有效的模型工具,本文以Petri网为工具,对舰载指控系统的结构性能、状态概率、任务的忙闲程度进行了定量和定性分析,从另一个角度对舰载指控系统性能进行了分析和评价,事实证明,这种方法是有效的。     

物流系统三色Petri网建模与分析

针对物流系统的一些特点 ,提出了一种三色 Petri网 .给出了三色 Petri网的基本定义 ,分析了该种 Petri网的性质及建模方法 .基于三色 Petri网对自动分拣系统中的物流控制进行了建模 ,并作了一致性、活性、有界性和安全性分析 .实例建模与分析表明了三色 Petri网的有效性 .     

基于PES的Petri网可执行模型生成方法

针对体系结构验证评估中可执行模型生成缺乏灵活性和扩展性的问题,提出了一种基于体系结构物理交换规范(physical exchange specification,PES)的Petri网可执行模型生成方法。该方法基于DoDAF 2.0提出的体系结构PES和支持对象化的扩展Petri网标记语言(Petri net markup language,PNML)规范,构建了基于PES的Petri网可执行模型生成框架,通过体系结构模型数据含义与Petri网模型元素之间的语义映射,建立了PES与扩展PNML之间的数据映射规则,并以作战活动模型为例详细说明了数据映射规则和转换算法;最后,以民间海上搜救体系结构为例,验证了所提方法的有效性。该方法实现了灵活、自动化的Petri网可执行模型生成,打破了体现结构建模语言和Petri网模型类型的限制。