第十次全国Petri网学术年会暨形式化方法学术讨论会征文通知

由中国计算机学会Petri网专业委员会主办的第十次全国Petri网学术年会暨形式化方法学术讨论会将于2005年10月在镇江召开(江苏大学承办)，会议将对Petri网理论及应用，以及并行处理的形式化方法开展广泛、深入的讨论。现发出征文通知。     

不可否认协议形式化分析的Petri网方法

Petri网是一种描述及分析并发行为的工具,在安全协议的形式化分析中得到了广泛的应用,但目前还没有人使用Petri网来分析不可否认协议.本文以一般安全协议的Petri网分析方法为基础,提出了使用Petri网分析不可否认协议的建模及分析方法,该方法可以描述并分析一些其它形式化方法无法描述的协议性质.使用该方法分析J. Zhou和D. Gollmann的公平不可否认协议发现了它议的一个许多其它形式化方法不能发现的已知缺陷.     

UML通信图和Petri网转换方法的研究

软件建模是软件开发中的一个重要环节。UML是一种很有效的方法,但由于缺乏形式化的语义,使得其应用受到一定限制。Petri网具有形式化的语义和成熟的分析技术,因此,研究了将UML通信图转换为Petri网的转换规则,还讨论了这个转换的逆转换,以及自动转换程序的必要性及可行性。从而使得在系统建模的早期阶段就可以利用Petri网的各种分析方法对系统模型进行分析验证。     

UML状态图至Petri网转化方法的研究

作为一种面向对象分析和设计建模语言,统一建模语言(UML)已经越来越多的被用在大型系统中,然而,UML是半形式化的,这使得很难对其进行严格的语义分析和正确性验证.状态图作为UML动态描述机制的重要组成部分,同样存在这样的问题,而Petri网作为一种建模工具,有着严格的形式化语义,而且有很多成熟的分析方法.本文针对UML2.0状态图模型,对状态图至Petri网转化方法进行了研究,并提出了将状态图转换为Petri网的算法.     

用层次颜色Petri网模拟主体行为

智能主体动态动作的形式化描述是开发应用多主体系统的的形式化描述多是基于逻辑学的描述,不易直接应用到系统开发中.该文通过利用层次颜色Petri网对市场多主体系统的模拟,提出并讨论了利用层次颜色Petri网为多主体系统建模、模拟主体行为的方法,该方法对多主体系统中主体间的各种动态关系有较好的刻画,并且通过层次化的方法减少了利用一般Petri网系统(如P/T系统)模拟复杂系统时所遇到的难度.     

基于线性时态逻辑的Petri网模型检测

Petri网是一种重要的数学工具,它能有效地对并发系统进行描述和建模.线性时态逻辑LTL则是描述和验证并发系统特性的一种重要的形式化工具,它能方便准确地描述并发系统的重要性质,如安全性和活性.文章深入描述了线性时态逻辑、Bu chi自动机、Petri网和同步积之间的内在联系,并探讨了基于线性时态逻辑的Petri网模型检测策略.与其它方法比较,这种模型检测的策略结合了线性时态逻辑和Petri网模型的不同优点,增强了Petri网的模型分析和验证能力.最后,通过对一个并发系统形式化的模型检测分析,验证了相应的结论.     

跨组织工作流模型的形式化描述及分析

Petri网是当前工作流建模中广泛采用的工具之一。跨组织工作流致力于跨越组织界限的业务重组。针对多个组织间复杂的交互过程，提出基于着色Petri网的跨组织工作流模型的形式化描述，并对着色跨组织工作流及其合理性(Soundness)做了形式化定义和分析，最后举例说明。另外．一些观点和结论对跨组织工作流建模中其它扩展类型也有所启示。     

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.     

基于Petri网的武器装备体系能力需求仿真验证方法

为了验证武器装备体系提供的作战能力能否满足作战任务的能力需求,提出了基于Petri网的武器装备体系能力需求仿真验证方法.首先研究了作战任务及其作战能力需求的形式化描述方法,然后对研究了武器装备体系作战能力的形式化描述方法,最后,研究了在考虑概率和资源冲突的情况下,如何构建基于Petri网的仿真模型.最后进行了案例分析,证明了该方法的可用性.     

AUML与PETRI网结合使用的研究

统一建模型语言(UML)已经成为软件系统的分析与设计的标准工具,但由它扩充而成的代理统一建模型语言(AUML)还没变成一个标准,目前的AUML规格说明还有很多的局限性,还不能胜任多代理系统的开发.Petri网是仿真、验证软件系统执行的正确性与有效性的形式化工具.本文主要分析当前AUML规格说明和Petri网概念,找出它们之间的结合点,提出用Petri网扩充AUML的方法.将其应用于多代理系统的开发,就能实施之前运用Petri网进行系统的正确性与有效性验证.     

基于有色Petri网的安全协议安全性仿真

如何验证安全协议的安全性是一项非常重要的工作。提出了一种基于有色Petri网的安全协议形式化描述与安全性仿真验证方法。给出协议的有色Petri网模型,分析协议运行过程中可能出现的不安全状态,利用Petri网的状态可达性判断这些不安全状态是否可达从而验证协议的安全性。针对Diffie-Hellman协议给出了具体的仿真分析过程,证明了这种方法的有效性。     

基于代价时间Petri网的合同网模型研究

提出一种扩展了价格信息的时间Petri网--代价时间Petri网,并用代价时间Petri网来模拟合同网协商过程,建立虚拟企业的合同加工模型.在合同网协议框架内,利用代价时间Petri网为合同网协议的招标、投标和中标过程进行建模分析,给出了招标要求和Agent在投标和评标决策过程的代价时间Petri网模型,最后利用该模型对盟员企业内部制造过程以及相互之间的协作关系进行了形式化分析和验证.     

基于CPN的联邦概念模型形式化建模与验证(英文)

提出了基于着色Petri网(CPN)的联邦概念模型(FCM)形式化建模与验证一体化方法。这种方法的提出主要基于下面两点:一是形式化的FCM与用自然语言描述的模型相比具有更完整、更准确和更规范的特点;二是形式化模型的验证需要专门的工具辅助完成。以一个简单的制造系统为例,采用CPN语言建立了该系统的形式化概念模型,利用辅助软件工具CPN Tools完成了该联邦概念模型的仿真和验证。应用研究表明,着色Petri网有助于描述联邦中各实体的行为和关系,CPN Tools辅助工具实现了形式化模型建模、仿真和验证的一体化过程。     

基于混合Petri网的图形建模仿真系统

将VC＋＋的面向对象思想引入混合Petri网建模、仿真技术的研究和开发，给出了面向对象的混合Petri网软件结构，研究了Petri网的创建方法，讨论了Petri网的系统维护以及Petrl网的存储结构等关键问题。在此基础上，设计了基于图形界面的混合Petri网建模仿真软件。对于具体实例，给出了该软件以人机交互方式建立、编辑、分析混合Petri网模型的过程。     

基于时间Petri网的星载海量存储器动态仿真

星载海量存储器的实时性和安全性要求在系统设计初期进行形式化分析和仿真。在采用UML对系统进行建模的基础上,本文提出一种通用算法将状态图自动转化为时间Petri网。同时根据系统约束和Petri网化简规则化简,分析其可调度性并给出星载海量存储器的时间性能评估。该方法适用于周期任务的静态、有限级调度系统,具有较广的适用性。     

多元化网络管理协议的Petri网模型及其验证

介绍了一种新型的卫星网网络管理协议，并阐述了此协议服务联系和服务原语的设计，利用Petri网描述协议的方法，对此网络管理协议模型进行了形式化描述，并利用Petri网的可达性分析、S_不变量分析和T_不变量分析对此协议进行了逻辑正确性验证，确保了此协议具有有界性、活性、守恒性、完整性、前进性等性质，从而减少了协议设计中潜在的错误，为此协议的实现打下了良好的基础。     

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。     

一种作战任务分析仿真模型自动生成方法研究

IDEF3模型以其具有简单易学、容易理解掌握等特点，在对复杂的作战任务过程描述中得到了广泛应用，但是，IDEF3模型在对作战任务的逻辑、时间等方面的分析明显不足。而对象Petri网模型虽然可以解决上述问题，可是其建模困难，技术要求高。针对此问题，将二者有机地结合起来，实现IDEF3模型向对象Petri网仿真模型的自动转换，在对IDEF3形式化描述的基础上，给出了转换规则的形式化描述和仿真脚本自动生成的方法，最后，结合一个应用实例给予验证。     

基于π网的多Agent系统建模与分析

首先集成两种互为补充的形式化方法-面向对象Petri网(Object-Oriented Petri nets,OPN)和π演算,建立了一种通用的形式化建模方法——π网.π网利用OPN形象地描述系统的初始化模型及动态行为,利用π演算刻画系统的动态演化.然后以π网为语义基础,从软件体系结构的角度,建立了一种多Agent系统体系结构模型(Multi-agent Systems Architecture Model,MASAM).在MASAM中,将多Agent系统抽象为计算Agent、连接Agent和配置等三个单元,并描述了多Agent系统的动态演化;研究了系统演化后体系结构一致性的分析方法,从而可以检测系统开发早期存在的错误,确保模型的可靠性和正确性.     

支持产品创新设计的流形Petri网数据模型

提出一种支持产品创新设计的流形对象Petri网数据模型MOPN（Manifold Object PetriNet），其利用面向对象技术来刻画产品的静态结构，实现了产品数据的封装、抽象与层次化建模，特别是扩展了对象的属性类型，将对象的属性值扩展到流形上，因而可刻画对象属性值非均匀变化的情况。模型利用高级Petri网刻画产品的动态工作过程，不仅可支持产品工作过程的创新，而且还可通过模型的形式化来验证产品创新概念的逻辑正确性和完整性。