Разработка web-приложения для моделирования сетей Петри - Курсовая работа

На сегодняшний день широко используется такой математический аппарат моделирования как сети Петри. Цель работы - разработать программу, способную помочь в обучении студентам, изучающим сети Петри, а также смоделировать и изучить абстрактную модель сети. В ходе работы необходимо решить следующие задачи: · Реализовать возможность добавления элементов сети (позиций, переходов и дуг), их изменения, удаления и рисования; · Реализовать возможность отображения сети Петри в текстовом виде (Petri Net Markup Language (PNML) код);Цель представления системы в виде сети Петри и последующего анализа этой сети состоит в получении важной информации о структуре и динамическом поведении моделируемой системы.ПП представляет собой Web-приложение для моделирования сетей Петри.Цель представления системы в виде сети Петри и последующего анализа этой сети состоит в получении важной информации о структуре и динамическом поведении моделируемой системы. Условие имеет емкость: условие не выполнено (емкость равна 0), условие выполнено (емкость равна 1), условие выполнено с n-кратным запасом (емкость равна n, где n - целое положительное число). Определенные сочетания условий разрешают реализоваться некоторому событию (предусловия события), а реализация события изменяет некоторые условия (постусловия события), т.е. события взаимодействуют с условиями, а условия - с событиями. 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. Сеть Петри - это набор N =(P,T,I,O,M0), где P - непустое множество элементов сети, называемое местами, T - непустое множество элементов сети, называемое переходами, -Сети Петри предназначены для моделирования систем, которые состоят из множества взаимодействующих друг с другом компонент. Примерами таких систем могут служить вычислительные системы, в том числе и параллельные, компьютерные сети, программные системы, обеспечивающие их функционирование, а также экономические системы, системы управления дорожным движением, химические системы, и т. д. В одном из подходов к проектированию и анализу систем сети Петри используются, как вспомогательный инструмент анализа. Затем построенная система моделируется сетью Петри, и модель анализируется.В этом разделе рассмотрим метод моделирования на основе сетей Петри, а также его применение для моделирования параллельных систем взаимодействующих процессов и решения ряда классических задач из области синхронизации процессов. Представление системы сетью Петри основано на двух основополагающих понятиях: событиях и условиях. Сеть Петри, моделирующая систему автомат-продавец. Рисунок 2.2 - Сеть Петри, моделирующая систему автомат-продавец Переходы в сети Петри, моделирующей некоторую систему, представляют ее примитивные события (длительность которых считается равной 0), и в один момент времени может быть запущен только один разрешенный переход.Сеть Петри называют k - ограниченной, если для любой маркировки M0, количество фишек в любой позиции не превышает некоторого конечного числа k. Синхронное расстояние между переходами в сети определяется разницей числа запусков двух переходов при достижении одной маркировки Сеть Петри является сохраняющей, если число меток в сети постоянна, а сама сеть сохраняет ресурсы, которые использует моделируемая система. Сеть Петри называется повторяемой, если существует маркировка M0 и последовательность запуска переходов s из M0, такие что любой (некоторый) переход бесконечно часто повторяется в s. Сеть Петри называется консистентной, если существует маркировка M0 и последовательность запуска переходов s из M0 обратно в M0, такие что любой (некоторый) переход хотя бы один раз срабатывает в s.Существует множество аналогичных программных продуктов, но большинство из них выполнено в виде обычных приложений. В качестве прототипа была выбрана система QPNET за ее простоту и наглядность.Продукт разрабатывается для студентов, изучающих сети Петри и применяющих их в обучении.Технические требования: · Время реакции системы - не более 1с;В качестве архитектуры было выбрано локальное приложение с возможностью доступа из сети.Для разработки Web-приложения используются HTML, CSS, Java script и библиотека JQUERY. Большинство веб-страниц содержат описание разметки на языке HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузерами; полученный в результате интерпретации форматированный текст отображается на экране монитора компьютера или мобильного устройства [2]. Преимущественно используется как средство описания, оформления внешнего вида веб-страниц, написанных с помощью языков разметки HTMLИ XHTML, но может также применяться к любым XML-документам [3].В проекте реализована собственная иерархия классов. На рисунке 4.1 изображена диаграмма классов. Состоит из массива позиций (Places) и массива переходов (Transitions).

Оглавление

Введение

1. Постановка задачи

1.1 Основные понятия и определения

1.2 Общее описание разрабатываемого ПП

2. Анализ методов и средств решения поставленной задачи

2.1 Теоретические основы

2.1.1 Основные положения в теории сетей Петри

2.1.2 Природа систем, моделируемых сетями Петри

2.1.3 Моделирование систем сетями Петри

2.1.4 Методы анализа моделей на сетях Петри и их основные свойства

2.1.5 Описание G-сети (G-net)

2.2 Аналитический обзор существующего ПО

3. Анализ требований к ПП

3.1 Анализ предметной области разработки

3.2 Система приоритетов при разработке ПП

4. Проектирование ПП

4.1 Архитектура ПП

4.2 Выбор инструментальных средств разработки

4.3 Проектирование структур данных и алгоритмов

4.4 Проектирование пользовательского интерфейса

5. Реализация ПП

5.1 Особенности реализации системы

5.2 Внедрение базы данных

5.2.1 Выбор средств

5.2.2 Реализация

5.3 Введение атрибутов

6. Тестирование ПП

6.1 Обоснование методики тестирования

6.2 Результаты тестирования

6.3 Пример анализа сети

7. Внедрение системы

8. Моделирование сети клиент-сервер

Заключение

Список использованных источников

Приложение. Руководство пользователя