Проектирование программного продукта, способного помочь студентам в изучении математического аппарата моделирования сетей Петри. Структура и динамическое поведение моделируемой системы. Алгоритм реализации программы. Построение сети вида клиент-сервер.
Аннотация к работе
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).
План
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