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。     

面向普适计算的分布式模糊推理Petri网建模及仿真

普适计算环境通常采用集中式推理机制,加重了推理服务器和网络通信的负担,并且未充分利用终端计算能力。分布式模糊推理Petri网模型对模糊推理Petri网模型FRPN进行改进,采用层次结构,表征推理服务器和终端的推理任务执行;通过引入负载度和负载增长率的概念,在模糊推理过程中监控节点资源占用,弥补了集中式推理的不足。仿真实验表明,该模型较之FRPN模型可显著降低系统负载,是一种有效的分布式推理的规约方法。     

敏捷后勤系统的分布式仿真体系结构

针对敏捷后勤分布式仿真系统的构造需求,分析了仿真体系结构及系统描述方法的研究现状。应用主体信念-目标-意图(belief-desire-intention,BDI)的Petri网建模方法建立了描述敏捷后勤系统智能和分布特性的Petri网模型。在此基础上,提出了基于高层体系结构(high level architecture,HLA)的敏捷后勤系统分布式仿真体系结构,给出了该类系统的仿真策略。该仿真体系结构将集中式仿真和分布式仿真相结合,较好地反映了敏捷后勤系统的智能性、层次性、分布性、自治性、交互性、动态性等特性。     

分布式实时系统的低能耗资源分配方法研究

针对基于动态电压调整技术的调度算法在任务切换时大幅度的频率调整给系统带来较多的额外能耗这一问题,提出了一种均匀化任务利用率的启发式资源分配方法。该方法选用时间Petri网对分布式实时系统建模,并根据时间Petri网状态空间的变化规律,简化系统状态空间的生成过程,提高了资源分配算法的实现效率。实验表明,上述方法能够降低目标系统频率调整带来的系统能耗开销。     

带监督弧的扩展Petri网模型及其应用研究

Petri网是对分布式系统进行分析和建模的图形化工具,它在系统出现并发、冲突和同步等现象时具有很强的描述模拟能力。提出了一种带监督弧的Petri网扩展模型,引入监督弧使复杂的Petri网模型变得简化,而且有利于Petri网模型的模块化设计。最后研究了带监督弧的Petri网应用并作了相应实验仿真,结果验证了监督弧的有效性。     

面向对象Petri网在舰炮武器系统建模中的研究

研究并实现了一种基于Petri网的系统建模方法，它将面向对象技术与Petri网相结合，从而综合了两种方法的优势，降低了Petri网模型的复杂性，增加了Petri网的应用范围。舰炮武器系统是一种大规模的、复杂的并具有并发性、分布式、非确定性等特点的系统，因此我们应用面向对象的Petri网(OOPN)对其进行了建模。通过对舰炮武器系统的建模，我们发现面向对象的Petri网建模方法可以有效的降低系统模型的规模和复杂性。     

基于赋时Petri网和GA的柔性制造系统调度

Petri网理论已成为柔性制造系统中建模与分析的主流技术之一,基于Petri网的调度优化问题已被广泛研究。本文为解决柔性制造系统的调度问题,提出了一种基于Petri网和遗传算法相结合的调度方法。首先用赋时Petri网对柔性制造系统进行建模,然后应用遗传算法对该模型进行调度并获取近似最优解。在该算法中,采用新的编码/解码机制,用Petri网模型的变迁激发序列作为染色体编码,且对群体中每个染色体对应的变迁序列不再要求其满足Petri网的可达性条件,而是通过解码部分将其转换为一个满足可达性条件的序列,从而大大简化初始化种群,以及交叉和变异操作。该方法融合了Petri网和遗传算法各自的优点,既可以处理典型的Job-Shop问题,也可以较好地解决柔性制造系统的调度问题。文中通过仿真实验证明了该方法的有效性。     

基于Agent和CPN的Web信息传播系统建模研究

Web信息传播问题的复杂性是系统宏观结构和微观个体行为两方面因素共同作用的结果。在分析Web信息传播建模难点及解决思路的基础上,研究了将基于Agent的仿真方法和Petri网的描述机制相结合,利用Petri网擅长描述系统的整体逻辑结构和动态特性的优长,将Agent对系统个体特性和交互规则的仿真溶入到着色Petri网(CPN)描述的系统动态行为之中,使仿真分析和逻辑结构分析结合起来,对解决类似的复杂社会系统仿真提供一种新的思路。     

基于VHDL的时间离散随机Petri网仿真

时间离散随机Petri网是实时系统建模分析的一种重要工具,广泛应用在异步并发时间离散系统中,对时间离散随机Petri网模型进行模拟仿真分析是一个值得深入研究的课题.给出了一种运用硬件描述语言(VHDL)对时间离散随机Petri网进行描述和仿真的方法.首先介绍了时间离散随机Petri网的定义、特点,然后对其基本元素模块的硬件语言描述方法进行了讨论.最后以一个时间离散随机Petri网模型为例子,用VHDL语言对结构进行了描述,在Altera公司的集成开发工具QuartusII进行编译、仿真,仿真波形表明了这种方法的正确性.     

Petri网共享子网合成活性分析

为解决子系统共享问题,提出了经由Petri网系统共享一种子网构成共享子网合成网的解决方案;给出了一种关于Petri网的从抽象化到精细化描述方法,它是使合成网保持原网性质的一种关键技术.研究了共享子网合成网的性质,提出了共享子网合成网保持有界性和活性的充分条件或充要条件;目前存在的合成方法大多对状态机、标识图或非对称选择网(AC)等进行合成,用于解决资源共享问题,而本文的方法可对一般的Petri网进行合成,解决子系统共享问题.本文的结果可为Petri网系统合成性质的考察提供有效途径,为Petri网复杂大系统的分析提供重要手段.     

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。     

π-网--一类新型的模块化高级Petri网

π-网是一类新型的模块化的高级Petri网.π-网有机地结合了两类并发模型Petri网和π-演算,π-网既可称为Petri网中的π-演算,又是π-演算的Petri网形式的体现,从而在语义上实现了从π-演算到Petri网的一种自动翻译,较完整地解决了π-演算的分布式语义问题,在π-网中,任一π-网都可由四类基本π-网Tau网、输入网、自由输出网和匹配网通过π-网的复合规则复合而成,这一结果不仅使得一个π-进程能够在π-网中得到自动的演进,也使得π-网自身具有了极大的可操作性和可计算性.     

考虑不确定因素影响的保障任务调度算法

针对装备保障任务的优化调度问题,首先进行静态建模,提出了一个新的数学规划模型,能够有效描述保障单元的力量配置及与保障对象的指派关系等复杂约束条件;随后实施动态建模,利用混合Petri网把数学模型转换为流程模型,不仅构建了变迁激发规则以表达静态数学模型的约束条件,而且设计了新的子网结构模拟突发事件及协同保障的动态过程。为了求解该规划模型,提出了一个基于退火进化的优化调度算法,该算法首先计算保障单元的分配问题,随后搜索资源分配的优先级列表生成保障任务的工作顺序,算法中利用Petri网过程模型计算不确定条件下的目标函数值。仿真实验表明算法能在较快的收敛速度下提高保障单元的利用率。     

工程问题的时序Petri网的建模与求解

本文详细阐述了系统工程问题的时序Petri网建模的一般方法, 并对这种类型时序Petri网的性质进行了简述, 同时给出了这种时序Petri网利用极大代数求解的一般方法。     

可达性与状态方程可满足性等价的两个Petri网子类

可达性是Petri网最基本最重要的动态性质之一,但一般Petri网的可达性判定问题至少具有指数空间复杂度,且目前尚无有效的判定算法。不过,存在某些Petri网子类,其可达性判定问题要相对简单,寻找这样的Petri网子类具有重要意义。为此,提出极小陷阱回路网与后向回路网的概念,并证明了初始标识下不含空极小回路的这两个Petri网子类,其可达性判定问题等价于状态方程的可满足性问题。     

论Petri网链路合成

提出了单链路的概念和链路合成网的概念;给出了自由选择网(FC),扩展自由选择网(EFC),强化非对称自由选择网(SAC),扩展强化非对称选择网(ESAC)和非对称选择网(AC)链路合成网为各自相应网的充分条件;提出了链路合成网保持结构活性的条件,按照条件对多个结构活的FC网,EFC网,SAC网,ESAC网,AC网以及一般的Petri网两两进行链路合成,最后可得到结构活的链路合成总网;链路合成的特色是合成条件容易判断,实用性强.研究结果可为Petri网系统合成的静态和动态性质的考察提供有效途径.     

大坝混凝土施工过程赋时Petri网络模拟方法

赋时Petri网络模拟方法是通过应用赋时Petri网的基本理论对施工系统进行建模，描述模型中资源等施工参数随施工进度的变化，其网络模型能够较好地描述实际施工系统的动态变化情况。系统分析大坝混凝土施工过程及其程序，建立了基于赋时Petri网络的施工过程模拟模型以及可行施工方案的多目标决策模型。实例分析说明了建模方法、仿真模型和决策模型是有效的、可行的。     

一种Petri网合成方法及其在系统建模中的应用

针对多个企业共用一个加工厂生产某种产品等这一类系统问题,提出了经由Petri网共享一种子网构成合成网的解决方案;用Petri网为系统建模,先为各企业租用加工厂生产某种产品的系统建立各自的Petri网模型,然后进行共享子网合成得到系统的整体Petri网模型。运用这种整体Petri网模型,可达到同步操作和节省资源的目的。给出了自由选择网(FC){非对称选择网(AC)}的共享子网合成网仍为自由选择网(FC){非对称选择网(AC)}的条件和共享子网合成Petri网保持结构活性的条件;结果可为Petri网系统合成性质的考察提供有效途径,为复杂大系统建模提供有利手段,具有宽广的应用前景。     

基于事件调度的随机Petri网仿真

当随机Petri网时间变迁的延迟时间分布为非指数分布时，随机Petri网就不再与马尔可夫链同构，不存在数学分析解法。数字仿真成为解算其性能指标最通用的方法。本文提出基于事件调度的随机Petri网仿真算法，该算法适用于任意时间变迁延迟时间分布随机Petri网性能的解算，实例分析证明该仿真算法的有效性。