Сети Петри

Как уже упоминалось выше, в процессе моделирования сложных систем находят широкое применение методы имитационного моделирования, в частности, сети Петри.

Интерпретация сетей Петри основана на понятиях условия и события. Состояние системы описывается совокупностью условий. Функционирование системы состоит в осуществлении последовательности событий. Для возникновения события необходимо выполнение некоторых условий, называемых предусловиями. Возникновение событий может привести к выполнению условий, называемых постусловиями. В сети Петри условия моделируются позициями, события - переходами. Предусловия события представляются входными позициями соответствующего перехода, постусловия - выходными позициями.

Для того, чтобы использовать сети Петри для моделирования стохастических процессов, были осуществлены следующие расширения:

1. Использование времени (стохастические Сети Петри)

Для моделирования различных процессов необходимо количественно рассматривать время. В стандарте сетей Петри для этого нет механизмов. Стохастические сети Петри как расширение стандарта сетей Петри могут рассматривать время.

2. Окрашенные (цветные) сети Петри

Для многих задач моделирования необходимо различать разные тины информации и существенных потоков, которые встречаются в системе. В известной мере это может достигаться отдельными структурами сетей Петри для каждого из типов потока, которые синхронизируются только в переходах. Но с этим методом модель теряет свое сходство с исходной системой, где различные типы потоков часто используют одинаковые маршруты передачи. Дополнительные проблемы возникают, когда разным типам потоков нужно распространять ограниченные ресурсы. Чтобы модели различных потоков имели взаимозависимости, разделение типов потоков отдельными позициями и дугами невозможно. Поэтому желательно, чтобы однородные метки одного потока отличались от однородных меток другого потока. Это расширение стандарта сети Петри названо окрашенная или цветная сеть Петри.

3. Решение Конфликта.

Два перехода вступают в конфликт, если оба имеют возможность срабатывания, но после запуска одного перехода предусловие или постусловие другого перехода становится невыполнимыми. В этом случае переход, который действительно должен сработать, определяется определенными стратегиями.

4. Понятие Подмодели

С помощью этого структурного понятия модели становится возможным последующее использование библиотек подмоделей. Это приводит к увеличению четкости и улучшению обработки основной модели. Затраты на моделирование уменьшаются благодаря многократному использованию однажды разработанных подмоделей в рамках основной модели или в рамках других моделей. Это позволяет строить неограниченные иерархические модели.