Национальный исследовательский университет "Высшая Школа Экономики"
Опубликован: 19.11.2012 | Доступ: свободный | Студентов: 11146 / 6762 | Длительность: 29:54:00
Специальности: Менеджер, Преподаватель
Лекция 8:

Обработка данных

< Лекция 7 || Лекция 8: 123456 || Лекция 9 >

Сеть Петри как модель параллельно выполняемых процессов обработки

Различные системы, в том числе и информационные, состоят из множества взаимодействующих подсистем (элементов). Хотя работа каждой подсистемы происходит в значительной степени автономно и параллельно, общая функциональность системы обеспечивается взаимодействием ее подсистем. Как правило, различные события, связанные с взаимодействием подсистем, возможны только при выполнении некоторых условий.

Примеры: разгрузка судов в порту, сделки с недвижимостью, чтение файла с дискеты и т.д.

Взаимодействие подсистем приводит к изменению состояния подсистем, всей системы в целом и к выполнению некоторых новых условий, которые могут привести к новым событиям в системе. Для моделирования последовательностей событий, обусловленных логикой работы системы, используется аппарат сетей Петри [37], [38]. В моделях такого типа рассматриваются только события и условия.

Составные части сети. В сетях Петри события и условия представлены абстрактными символами из двух непересекающихся алфавитов, называемых соответственно множеством переходов T=\{t_1, t_2, \dots ,t_m\} и множеством мест P=\{p_1, p_2, \dots, p_n\}. В графическом представлении сетей переходы изображаются "барьерами", а места - кружками (рис.8.4). Условия-места и события-переходы связаны отношением непосредственной зависимости (непосредственной причинно-следственной связи), которое изображается с помощью направленных дуг, ведущих из мест в переходы и из переходов в места. Места, из которых ведут дуги на данный переход, называются его входными местами. Места, на которые ведут дуги из данного перехода, называются его выходными местами.

Переход и его входные и выходные места

Рис. 8.4. Переход и его входные и выходные места

Во фрагментах сети на рис.8.4 места p_1 и p_2 являются входными для перехода t_1, а места p_3 и p_4 - выходными. В этом примере событие-переход t_1 непосредственно зависит от условий-мест p_1 и p_2, а места p_3 и p_4 непосредственно зависят от t_2. В сети некоторые места могут являться входным или выходными одновременно для нескольких переходов.

Разметка сети. Выполнение условия изображается разметкой соответствующего места, а именно помещением некоторого числа фишек (маркеров) в это место. Если число фишек, которые необходимо поместить в некоторое место, достаточно велико, то в это место помещают число, равное требуемому количеству фишек. Число фишек, находящихся в некотором месте p, называется емкостью соответствующего условия.


Функционирование сети. Динамика поведения моделируемой системы находит свое отражение в функционировании (работе) сети Петри. Неформально работу сети можно представить как совокупность локальных действий, которые называются срабатываниями переходов. Они соответствуют реализациям событий и приводят к изменению разметки мест, т.е. к локальному изменению условий в системе.

Переход может сработать, если выполнены все условия реализации соответствующего события. Например, для так называемых ординарных сетей Петри (частный случай принятой в настоящее время версии сетей Петри, введенный им в первой работе) все входные места перехода должны содержать хотя бы по одной фишке.

Срабатывание перехода - неделимое действие, изменяющее разметку его входных и выходных мест следующим образом: из каждого входного места изымается по одной фишке, а в каждое выходное место добавляется по одной фишке. Тем самым реализация события, изображаемого переходом, изменяет состояние (емкость) непосредственно связанных с ним условий так, что емкость предусловий, вызвавших реализацию этого события, уменьшается, а емкость постусловий, на которые оно влияет, увеличивается. Переход t_1 на рис.8.5 а) может сработать, так как оба его входных места p_1 и p_2 содержат фишки, а после срабатывания t_1 разметка его входных и выходных мест изменяется так, как показано на рис.8.5 б).

Если два (и более) перехода могут сработать и они не имеют общих входных мест, то их срабатывания являются независимыми действиями, осуществляемыми в любой последовательности или параллельно.

Если несколько переходов могут сработать и имеют общее входное место (как переходы t_1 и t_2 на рис.8.5 а)), то срабатывает только один, любой из них. При этом может оказаться, что, сработав, этот переход лишит возможности сработать другие переходы (рис.8.5, б) и г)). Таким способом в сети моделируется конфликт между событиями, когда реализация одного события может исключить возможность реализации других. В сети никак не указывается, каким образом конфликт следует фактически разрешить. Считается, что решение о том, какое из конфликтующих событий следует реализовать, принимается вне формализма сети, т.е. поведение сети носит недоопределенный недетерминированный характер. Аналогичный конфликт возникает в том случае, когда несколько переходов могут сработать и они имеют общие выходные места, как переходы t_3 и t_4 (рис.8.5, б и в).

Пример функционирования сети

Рис. 8.5. Пример функционирования сети

В процессе функционирования сети происходит смена разметок мест как результат срабатывания ее переходов. Сеть останавливается, если ни один из ее переходов не может сработать как, например, на рис.8.5, в) и г).

< Лекция 7 || Лекция 8: 123456 || Лекция 9 >
Фахруддин хемракулыев
Фахруддин хемракулыев
Шерхон Давлатов
Шерхон Давлатов

Почему тесты (1,2,3..) не работают. Хочу пройти тест но не получается

Анатолий Федоров
Анатолий Федоров
Россия, Москва, Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, 1989
Ирина Харченко
Ирина Харченко
Россия, Рязань