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CPN的排队网模型分析方法

提出一种新的排队网模型分析方法,将排队网络按照一定的规则转化为层次着色Petri网,利用着色Petri网的分析工具CPN-TOOLS在模型中加入Monitor监视器监视网络状态,在仿真过程中收集状态数据进行性能评价.这种方法在分析过程中不会对系统结构进行限制,可以对系统的任何方面进行评价,具有很大的灵活性;层次化模型不限制网络规模,不涉及状态空间问题可以更好的用来求解大规模的排队网络.     

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。     

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。     

现货市场存在下的副产品合约交易策略优化

副产品交易是组成副产品交换网络的基本单元, 对循环利用具有重要意义.该文选取“单一产生企业—单一利用企业”废弃利用链, 在存在原生材料合约市场和现货市场、消费者对再生品和新品无需求偏好的条件下, 利用期望-方差效用函数, 对副产品交易双方的最优合约供应量和采购量进行了决策优化;然后利用合约量和现货量间的关系建立了一个合约和现货双市场的副产品交易决策模型, 并对副产品合约交易条件进行了经济性分析;最后通过案例, 对模型进行了应用, 为相关企业的决策提供理论依据.     

语义Web服务自动组合的有色网验证模型

Web服务组合是面向服务的计算模式下应用构造的主要方式,而现有的组合方法与实施框架缺乏有效的验证机制,从而产生大量无效的组合结果.针对这一问题,提出一种具有正确性分析与验证功能的Web服务自动组合系统框架.其核心是利用有色Petri网对基于OWL-S的服务组合系统进行形式化建模,通过对组合模型的模拟执行及对其动态性能的全面分析,预测组合服务的执行结果,从而提高组合的可靠性.另外,该框架采用智能Agent技术,可有效实现组合过程的自动化.     

基于区块链的多无人机协同任务分配方法研究

针对多无人机系统自主协同控制缺少统一的底层技术平台和面临的单点失效、信息安全威胁等问题,提出了基于区块链技术构建协同任务规划平台的方法。以多无人机协同任务分配问题为研究对象,将合同网任务分配算法描述为智能合约,应用区块链共识算法实现系统共识,设计出一种安全高效在线实时任务分配方法。采用Hyperledger Fabric开源软件搭建了仿真实验验证系统,并以典型的海洋常规潜艇搜捕应用场景进行了仿真验证,实验结果证实了该方法的可行性和优越性。     

基于广义随机Petri网的SIP的验证和性能分析

在给出会话初始化协议（SIP）的服务工作过程的基础上,建立了SIP的广义随机Petri网模型（GSPN）,利用广义随机Petri网坚实的数学基础和分析技术完成对会话初始化协议的分析验证和性能分析。通过可达性分析、S_不变量分析和T_不变量分析验证了会话初始化协议的有界性、活性、守恒性和循环性。并且构造出与广义随机Petri模型同构的马尔可夫链,基于马尔可夫链的稳定状态概率进行系统性能分析。对会话初始化协议相关研究以及解决实际问题具有一定的理论价值。     

基于FTCPN的工作流模型简化规则与线性推理研究

分布式协同工作流系统的建模和时间性能计算是工作流的一个重要研究内容.针对传统的Petri网不能对工作流系统的不同事件和事件的时间性能进行分析和优化的问题,给出了模糊时间着色Petri网(Fuzzy-timing colored Petri Net, FTCPN)的形式化定义,并给出了基于FTCPN的工作流网四种基本组件模型的简化规则及其线性推理.最后,以汽车车身的协同概念设计流程为例,对提出的方法进行了应用和验证.研究表明:模糊时间着色Petri网能全面描述复杂工作流系统的不确定性时间信息和不同事例的工作状态,对丰富分布式工作流系统的建模理论具有一定的参考价值.     

BitTorrent协议的Petri网建模方法研究

BitTorrent协议被大规模文件共享、视频点播等P2P应用所广泛采用,但其交互行为复杂且并发度高,难以构建规模适度的形式模型以支持高效可行的协议功能行为分析。基于着色Petri网提出一种BitTorrent协议分层建模方法,给出协议的着色Petn网层次模型,集戍模拟、状态空间分析与模型检验等方法对模型的不同抽象层进行分析。确认协议模型有效性,并验证协议行为满足协议需求。BitTorrent协议的着色Petri网层次模型不但为协议开发提供准确、直观的形式规范说明,而且便于协议行为模拟和协议属性分析,有效缓解大规模系统建模分析过程中存在的状态爆炸问题。     

基于交易成本的供应链战略伙伴关系量化

战略伙伴关系是供应链企业之间的一种重要的关系。战略伙伴关系通过一系列的手段,包括建立企业之间的电子交换系统,启用免检机制,通过签订长期的契约从而减少签约的次数等,减少企业之间的交易成本。本文比较了传统供应链和战略伙伴关系供应链在交易成本上的差别,证明当供应商和订货商都对双方交易的长期性有良好的预期时,战略伙伴关系供应链将优于传统供应链。     

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.