Методы моделирования, отличные от инструментария "сети Петри". Пример моделирования стандартом IDEF0 процесса получения запроса браузером. Раскрашенные (цветные) сети Петри. Моделирование процессов игры стандартными средствами сетей Петри, ее программа.
Аннотация к работе
В настоящее время сети Петри применяются в основном в моделировании. Модель - это представление, как правило, в математических терминах того, что считается наиболее характерным в изучаемом объекте или системе. Формальная теория сетей Петри занимается разработкой основных средств, методов и понятий, необходимых для применения сетей Петри. Прикладная теория сетей Петри связана главным образом с применением сетей Петри к моделированию систем, их анализу и получающимся в результате этого глубоким проникновением в моделируемые системы.Марковские случайные процессы названы по имени выдающегося русского математика А.А.Маркова. Благодаря сравнительной простоте и наглядности математического аппарата, высокой достоверности и точности получаемых решений, особое внимание Марковские процессы приобрели у специалистов, занимающихся исследованием операций и теорией принятия оптимальных решений. По характеру изменений состояний цепи Маркова можно разделить на две группы: Цепью Маркова с дискретным временем называется цепь, изменение состояний которой происходит в определенные фиксированные моменты времени. Цепью Маркова с непрерывным временем называется цепь, изменение состояний которой возможно в любые случайные моменты времени. В настоящее время имеются методики функционального, информационного и поведенческого моделирования и проектирования, в которые входят следующие IDEF-модели: IDEF0, IDEF1, IDEF2, IDEF3, IDEF4, IDEF5, IDEF6, IDEF8, IDEF9, IDEF14.Механизм функционирования сетей был связан только лишь с количествами меток во входных позициях переходов и определялся общими для всех меток условиями возбуждения переходов и правилами изменения различных позиций при выполнении сети. В цветных сетях каждая метка получает свой цвет. Условия возбуждения и правила срабатывания переходов для меток каждого цвета задаются независимо.[3] Множество используемых при реализации цветных сетей красок выбирается конечным или бесконечным (например, счетным). При моделировании систем цветные сети чаще всего используются для построения компактных формальных и графических представлений, в составе которых имеются однотипные по структуре и характеру функционирования группы объектов. Рис.5 Моделирование раскрашенными СП процесса обработки параметров.Сеть Петри представляет собой двудольный ориентированный граф , состоящий из вершин двух типов - позиций и переходов, соединенных между собой дугами. Вектор m определяет для каждой позиции Рі сети Петри количество фишек в этой позиции. m(pi)= mi. Маркированная сеть Петри М= есть совокупность структуры сети Петри С= и маркировки m и может быть записана в виде: М= Выполнением сети Петри управляют количество и распределение фишек в сети. Сеть Петри выполняется с помощью запусков, переходов.Сразу после окна приветствия программа запрашивает (t1) id игрока и ждет ответа с сервера (р2). При этом возможна два варианта: Игрок вошел в игру первый раз, и поэтому не зарегистрирован (t3)/ в этом случае ему необходимо заполнить форму регистрации (р4). Игрок зарегистрирован (t8), поэтому сразу переходим к (p8) формированию запроса игровых данных. Из меню режима «кампании» игрок может попасть либо (t20) в меню «улучшений» (р16), либо в меню покупок (p17) , либо (t24) перейти к загрузке игры (p18). Из меню «удержания» (р19) игрок может либо (t25) запросить таблицу рекордов, либо (t26) перейти к загрузке игры (р21).Для оценки модели игры в приложении необходимо провести анализ сети Петри, моделирующей этот процесс Данная сеть является безопасной и ограниченной, т.к. ни в одной из позиций не происходит бесконечного накапливания фишек, кроме того число фишек в позициях никогда не превысит 1. Безопасность позволяет интерпретировать позицию как условие.При запуске программы открывается главная форма (рис.14). На главной форме размещены три таблицы: Таблица входов (количество входов из i-ой позиции в j-ый переход). При выборе команды Файл - Создать, появляется форма с полями для ввода количества позиций и переходов новой сети (Рис.15). Выбрав команду Файл - Открыть, пользователь видит диалоговое окно, с предложением выбрать файл, содержащий сохраненную ранее сеть Петри (Рис.16). Для сохранения созданной или измененной сети Петри в редакторе предусмотрена команда Файл - Сохранить, в результате выполнения которой откроется диалоговое окно, в котором необходимо либо выбрать уже существующий файл для его перезаписи, либо создать новый файл для сохранения сети.При выборе команды Файл-Сохранить формируется файл с расширением .txt . Перед каждым описанием таблицы стоит строка с указанием того, какая это таблица (input - таблица входов, output - таблица выходов, trans - таблица текущей маркировки)В результате выполнения курсовой работы была разработана сеть Петри, моделирующая процесс игры в онлайн приложение Tower Defense. В ходе выполнения курсовой работы был произведен анализ методов моделирования, отличных от сетей Петри: сети Маркова, IDEF0, байесовские сети. В результате анализа был сделан вывод, что сеть Петри плохо подхо
План
Оглавление
Введение
1. Исследовательская часть
1.1 Методы моделирования отличные от инструментария «сети Петри»
1.2 Расширения сетей Петри
1.3 Описание инструмента моделирования
2. Конструкторская часть
2.1 Словесное описание моделируемого процесса
2.2 Анализ сети Петри
3. Технологическая часть
3.1 Программа для работы с сетями Петри
3.2 Структура файла
Заключение
Список литературы
Приложение
Введение
Сети Петри - инструмент исследования систем. В настоящее время сети Петри применяются в основном в моделировании. Во многих областях исследований явление изучается не непосредственно, а косвенно, через модель. Модель - это представление, как правило, в математических терминах того, что считается наиболее характерным в изучаемом объекте или системе. Манипулируя моделью системы, можно получить новые знания о ней, избегая опасности, дороговизну или неудобства анализа самой реальной системы. Обычно модели имеют математическую основу. [1]
Развитие теории сетей Петри проводилось по двум направлениям. Формальная теория сетей Петри занимается разработкой основных средств, методов и понятий, необходимых для применения сетей Петри. Прикладная теория сетей Петри связана главным образом с применением сетей Петри к моделированию систем, их анализу и получающимся в результате этого глубоким проникновением в моделируемые системы.
Моделирование в сетях Петри осуществляется на событийном уровне. Определяются, какие действия происходят в системе, какие состояние предшествовали этим действиям и какие состояния примет система после выполнения действия. Выполнения событийной модели в сетях Петри описывает поведение системы. Анализ результатов выполнения может сказать о том, в каких состояниях пребывала или не пребывала система, какие состояния в принципе не достижимы. Однако, такой анализ не дает числовых характеристик, определяющих состояние системы.