Применение сетей Петри в разработке многопоточного программного обеспечения с ограниченными разделяемыми ресурсами на примере центров дистанционного управления и контроля - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук ПРИМЕНЕНИЕ СЕТЕЙ ПЕТРИ В РАЗРАБОТКЕ МНОГОПОТОЧНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ С ОГРАНИЧЕННЫМИ РАЗДЕЛЯЕМЫМИ РЕСУРСАМИ НА ПРИМЕРЕ ЦЕНТРОВ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Новосибирский государственный технический университет”. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, Хабаров Валерий Иванович кандидат технических наук, доцент, Долозов Николай Лаврентьевич Защита состоится “19 “июня 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.06 при Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, г.В языке UML и CASE (Computer Aided Software Engineering) средствах на его основе, например “Rational Rose”, нет собственных средств обоснования правильности и согласованности наборов диаграмм, поэтому наибольшее внимание уделяется методам и инструментам для преобразования UML-диаграмм в сети Петри и их анализа. разработать методику для этапа анализа многопоточного ПО с ограниченными разделяемыми ресурсами, основанную на создании и аттестации набора UML-диаграмм данного этапа с помощью раскрашенных иерархических сетей Петри и использовании средств автоматизации разработки программ; разработать методику для этапа проектирования многопоточного ПО с ограниченными разделяемыми ресурсами, основанную на создании и аттестации набора UML-диаграмм проекта с помощью раскрашенных иерархических сетей Петри и использовании средств автоматизации разработки программ; Научной новизной обладают представленные на защиту результаты, полученные для класса объектно-ориентированного многопоточного ПО с ограниченными разделяемыми ресурсами: - определены необходимые и достаточные, в отличие от известных подходов, наборы UML-диаграмм и свойства сети Петри, что позволяет при разработке данного класса ПО в процессе моделирования и анализа применять для обеспечения надежности его функционирования раскрашенные иерархические сети Петри, которые в известных подходах либо не используются, либо при их эпизодическом использовании не учитываются особенности исследуемого класса ПО; впервые разработаны методики для этапов анализа и проектирования данного класса ПО, основанные на создании и аттестации наборов UML-диаграмм с помощью раскрашенных иерархических сетей Петри и использовании средств автоматизации разработки программ, применение которых обеспечивает устранение ошибок и несогласованности набора UML-диаграмм, отражающего требования к разрабатываемому ПО, и гарантирует надежность функционирования спроектированных классов;В разработке исследуемого класса ПО предлагается использовать ООАП с применением языка UML и CASE средства “Rational Rose”, а для аттестации наборов UML-диаграмм на фазах анализа и проектирования использовать сети Петри. Сетью Петри называется набор N = {Р, Т, F, W, Mo), где: (Р, Т, F) - конечная сеть; P - непустое множество элементов сети, называемых местами; T - непустое множество элементов сети, называемых переходами; - отношение инцидентности; - функция кратности дуг; - функция начальной разметки сети Петри. В первом подходе предлагается набор правил преобразования в высокоуровневую сеть Петри без учета событий, указания расширения сетей Петри и практических рекомендаций по преобразованию и анализу, что делает невозможным его применение в индустрии ПО. В указанных подходах можно выделить ряд недостатков, которые затрудняют применение этих подходов в инженерии ПО: 1) в них нет описания технологий применения профессиональных, свободно распространяемых пакетов моделирования раскрашенных иерархических сетей Петри; 2) нет рекомендаций по анализу функционирования ПО сетью Петри на основе его связи со свойствами и структурой сети; 3) нет предложений по автоматизации процесса моделирования и анализа; 4) нет практических рекомендаций для преодоления ограничений пакета моделирования на размер пространства состояний модели. Отсутствуют предложения по спецификации требований к многопоточному ПО с помощью диаграммы процессов и диаграмм деятельности, детализирующих алгоритмы потоков, с учетом используемых при реализации кода элементов синхронизации, с аттестацией полученного набора диаграмм при помощи раскрашенных иерархических сетей Петри.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ