医疗信息系统的集中式整合模式及其建模分析

优化医疗信息系统的整合问题是医疗信息化建设迫切需要解决的问题.目前医院中医疗信息系统大多是由各个子系统以互连方式整合而成.这些系统存在系统的可扩展性差、对系统的维护不方便、对系统的分析困难等问题.提出了基于IHE(Integrating the Healthcare Enterprise)技术框架的医疗信息系统的集中式整合模式,克服了现有的互连式整合模式的若干不足.运用对象Petri网对集中式整合模式进行建模.首先对各个子系统进行建模,然后根据各子系统之间的关系建立系统的整合模型,并对整合后的医疗信息系统的合理性进行了分析,给出了在IHE框架下针对复杂系统建立工作流模型的过程及其分析方法.该模型为整合医疗信息系统的实现提供了理论基础和依据.     

基于多Agent的企业过程建模和仿真技术研究

工作流技术和集控Petri网方法是企业过程建模和仿真的支撑技术,将二者巧妙地结合起来,能为实现过程集成提供有效的帮助。当前的大多数工作流管理系统忽视了工作流之间的资源约束关系,基于多Agent的工作流管理系统能够有效地解决这个问题。首先讨论了基于多Agent的工作流管理系统,给出了基于多Agent工作流的企业过程的建模、仿真、使能系统的模型。然后介绍了将基于多Agent的工作流模型转化为集控Petri网来实现企业过程仿真的方法以及仿真过程中时间和成本等性能参数的计算和分析方法。     

一种扩展数据对象工作流Petri网模型

为建立一种可以合理的同时描述工作流中的过程信息和数据信息的模型,在过程定义方面,本文采用Petri网建模方法,建立工作流过程模型;在数据信息方面,采用面向对象方法,建立分级多粒度的数据模型.通过结合过程模型和数据对象模型,提出一种扩展数据对象工作流Petri网模型.     

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.     

行为因果关系的分类与判定

工作流技术可以加速企业过程感知信息系统的研发及更新演化,近年来得到了广泛应用,导致各行各业积累了大量的工作流模型。Petri网既有简单的图形化表示,又有很好的形式化基础,故常被用于表示这些工作流模型。如何对这些海量模型进行高效检索是一个难题。由于动态行为特性是工作流模型的本质特性,故需要基于任务之间的行为关系进行查询。因果关系是任务间行为关系的一种,对任务间因果关系进行了分类,并针对无环工作流模型提出了有效的判定算法。     

基于Petri网和抽象方法的工作流模型分解

Petri网是描述工作流的理想建模工具,本文介绍了一种基于抽象方法的工作流模型的分解过程,将工作流网分解为两个满足二元模拟关系的子网,其结果得到工作流模型,并举例说明了基于抽象的工作流模型分解可以减少原始模型Kripke结构的状态数目,为工作流的模型验证提供了一种有效的方法.     

Petri网在工作流系统建模和分析中的应用

工作流技术是计算机应用领域的一个研究热点,而行之有效的建模方法和分析工具是工作流系统的关键,也是研究人员的研究重点.介绍工作流系统的Petri网、时间Petri网、逻辑Petri网、着色Petri网、随机Petri网等建模方法,对基于工作流网(WF-net)的完整性验证、性能分析、资源调度、时间分配以及协同分析等方法进行综述,指出Petri网在工作流建模和分析中的不足,提出了Petri网解决工作流系统建模和分析进一步的研究的内容.     

工作流扩展模型及其性能等价分析

针对现有工作流模型表达能力的不足,基于工作流控制模式的最新研究成果,通过扩充和调整得到8种工作流基本控制模式。基于8种工作流基本控制模式,对WFMC定义的4种工作流基本模型进行扩展,得到了合理的、满足封闭性要求的6种扩展工作流基本模型,丰富了工作流模型的表达能力。从统计学角度推导了基于随机Petri网的选择、容错和嵌套模型的性能等价计算公式,给出了一种定量分析工作流模型性能参数的通用方法。     

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。     

基于扩展计算网的分层动态网格工作流研究

针对实现资源共享和协同工作的网格技术应用与发展现状,提出分层网格工作流体系结构:在设计层利用网格工作流逻辑和网格工作流语义对网格工作流建模;在运行层,利用网格工作流调度引擎和网格工作流实施引擎完成任务的调度及实施;在资源层实现和具体底层网格资源的交互。为支持上述结构,引入Petri网中的库所同步器对网格工作流逻辑建模;定义了扩展计算网模型ECN,以描述网格工作流语义。可变同步器、计算网及网格工作流实施引擎的结合,从设计时及运行时两个角度提供了对动态网格工作流的支持。最后以实例说明了分层网格工作流支撑环境建模的具体应用。     

飞行作战任务过程的工作流网模型

建立飞行作战任务过程模型是综合运用态势评估、故障诊断等技术设计新一代智能座舱的基础,同时也可应用于飞行员的行为预测及评估。本文以战术轰炸任务为例,介绍了工作流网技术在飞行作战任务建模上的应用。针对传统Petri网不能体现态势变化对飞行员行为的影响,本文设计了带非齐次弧的分层Petri网应用于战术轰炸任务过程的工作流网建模中,使子网变迁的平均实施速率可以随着航线状态的变化而变化,同时给出了利用可达性定理证明工作流网合理性的方法。在子网中,设计了变λ随机Petri网应用于飞行员执行任务过程的建模中,并利用该模型分析了飞行员的稳定工作状态,为飞行员行为预测、评估建立基础。     

从协议Petri网到Estelle的转换

Petri网和Estelle是国际上流行的两种描述通信协议的形式技术.基本Petri网及其衍生变种具有图形的直观表示和数学的分析方法,在协议工程领域有着广泛的应用.而Estelle类似于程序语言,可对协议进行无二义的描述.本文针对现有Petri网系统的不足,从协议形式描述的角度出发,定义了一种抽象通信特性的协议Petri网,给出了由协议Petri网转换为Estelle形式的方法.基于此方法文章还构造了自动实现转换的算法,并给出了一个实例.     

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。     

基于着色Petri网的卫星军事应用系统建模

卫星军事应用系统是一个复杂的军事信息系统,具有同步、并发、冲突等特点。应用着色Petri网技术对其进行建模,符合卫星军事应用系统的特点,能够有效分析系统的静态结构和动态行为。介绍了着色Petri网的基本概念,剖析了卫星军事应用系统的作战过程,建立了系统的CPN模型,最后针对模型进行了性能分析。     

基于分解的结构复杂Petri网的语言行为描述

Petri网语言是用于系统行为分析的强有力手段，然而给定一个Petri网尤其是结构复杂的网系统。很难直接求解其语言表达式．针对这个问题，通过定义Petri网的库所指标函数，把一个结构复杂的网系统分解成结构简单的子网，即子网中每个变迁的输入库所和输出库所的数目均小于等于1，并分析了这些子网系统的语言特性．利用Petri网语言同步交运算，给出了一种求取结构复杂Petri网的语言表达式的方法，从而为利用网语言分析系统的行为提供了理论依据和方法。     

正规表达式与恰当终结的标准Petri网

已知一个语言表达式或语言的集合,如何构造产生该语言的Pelri网模型是Petri网语言理论中的一个重要问题.为解决这个问题,引入一种称为恰当终结的标准Petri网模型.研究了恰当终结的标准Petri网语言(无ε-空标注)关于连接算"."、选择(并)运算" "、kleene闭包运算"·"、并行运算"//"的性质,证明了恰当终结的标准Petri网语言与正规语言的等价性,并给出了正规表达式到恰当终结的标准Petri网(带ε-空标注)的转换算法.作为对传统形式语言的有益补充,还给出了带并发算子的正规表达式到恰当终结的标准Petri网(带ε-空标注)的转换算法.     

非确定并发系统设计的Petri网形式化方法

本文首先建立逻辑偏序结构概念，用于刻划非确定系统的功能结构；建立环境结构，用于描述实现系统功能所需的资源及其服务关系；以约束集表示系统应遵守的行为规范，三者合一形成了系统的需求规格说明。基于需求规格说明，分别给出逻辑偏序结构到功能网，功能网及其环境结构到系统结构网的转换算法。按照约束集的规范，结合以往的结果，对系统结构配置适当的初态，施加必要的协调控制装置，最终得到一个功能符合，性能良好，资源分配合理的系统Ｐｅｔｒｉ同模型。     

装备基本任务单元可用度Petri网仿真模型及应用

提出了装备基本任务单元可用度建模方法,建立了基于使能延迟机制的Petri网理论模型。基于ExSpect(executable specification tool)仿真语言的托肯时间戳延迟机制,通过模型转换建立了基本任务单元可用度分析仿真模型。应用模型研究了作战任务要求和维修力量配置对基本任务单元可用度的影响,分析了基本任务单元与单装可用度分析的差异,揭示了导致不同层次可用度综合差异的内在机理。结果表明,模型形象、直观,物理意义明确,具有通用性和可拓展性,是装备基本任务单元可用度分析的有力工具。