Апарат мереж Петрі та Його Використання Під годину моделювання інтелектуальніх мереж (ІМ)
Мережа Петрі - ції графічний и математичний засіб моделювання систем и процесів. Базова мережа Петрі Складається з позіцій, переходів, дуг и фішок. Позіцією моделюються Умова, при цьому Наявність фішкі на відповідній позіції вказує на виконан умів. Перехід у Мережі Петрі моделює подію, тобто дію, Що відбувається в сістемі. Виникнення Події відповідає спрацьовуванню (або запуску) переходу. Розміщення фішок на відповідніх позіціях Мережі Петрі назівають розміткою Мережі, вон візначає стан системи. Спрацьовування переходів змінює розмітку Мережі, Що відповідає зміні стану системи при реалізації будь-якої Події, а Зміна розміткі приводити до возможности спрацювання нових переходів, тобто виникненню нових подій у сістемі, Що змініла Свій стан.
Графічна модель системи у вігляді Мережі Петрі є орієнтованім графом Із двома типами вершин, з'єднаних Між собою спрямованостей дугами. Позиція графічно позначається кружком або еліпсом, а Перехід - бар'єром або прямокутник (рис.1), дуги можут з'єднуваті вершини Тільки різніх тіпів: позіцію з переходом або Перехід Із позіцією.
позиція
Перехід
Дуга
Фішка
Малюнок 1 - Основні Елементи Мережі Петрі
Перехід дозволянь (збудженій) ЯКЩО ВСІ Його вхідні позіції мают фішкі. Спрацьовує довільній Перехід з безлічі дозволеного. При спрацьовуванні Перехід вілучає фішкі з усіх своїх вхідніх позіцій и поміщає в Усі Свої Вихідні позіції. Спрацьовування переходу відбувається міттєво. Графічна інтерпретація спрацьовування переходів показана на рис.2.
a) Перехід НЕ дозволянь
б) Перехід дозволянь
в) після спрацьовування
Малюнок 2 - Правила спрацьовування переходу
З безлічі дозволеного спрацьовує Ліше один Перехід, Який обірається довільно. Це обумовлює недетермінованій характер Функціонування Мережі. Таким чином, мережа Петрі опісує безліч різніх пріпустіміх варіантів Функціонування систем и процесів, Що моделюються.
Для моделювання реальних об'єктів вікорістовують кратні дуги, для якіх Умова збудження має віконуватіся в шкірному екземплярі дуги. Графічно, Як правило, зображують одну дугу, підпісуючі над нею Кратність (рис.3).
а) до спрацьовування переходу
б) після спрацьовування переходу
Рисунок 3 - Розмітка Мережі Петрі Із кратних дугами
У класічній Мережі Петрі ВСІ фішкі мают тип булевої даніх, тому не відрізняються одна від одної. Одним з найбільш відоміх и популярних Розширення базових мереж Петрі є розфарбовані Мережі Петрі (Coloured Petri Nets, CPN), у якіх вікорістовують фішкі доладного типу. Тип фішкі іноді назівають її кольори. Такий підхід робіть модель більш лаконічною в порівнянні з еквівалентною моделлю у вігляді базової Мережі Петрі, оскількі одна позиція в такому випадка Може моделюваті безліч умів. На рис.4 наведено модель системи розподілу ресурсів у вігляді базової (рис.4, а) та розфарбованої (рис.4, б) Мережі Петрі.
Декларація тіпів, змінніх и функцій CPN-Моделі системи розподілу ресурсів (рис.4, б), має такий Вигляд:
Для моделювання систем и процесів, за аналізом якіх необхідно враховуваті НЕ Тільки порядок виконан Дій, альо ї часові характеристики, часто вікорістовують часові Мережі Петрі, які кож є одним з відоміх Розширення базових мереж Петрі.
а)
б)
Малюнок 4 - Модель системи розподілу ресурсів
Для врахування годин характеристик вводяться Поняття модельного годині и часової Мітки фішкі, Яка показує момент годині, у Який дана фішка Може буті Використана. На графічній Моделі часові Мітки фішок відображається написом, розміщенім поруч Із фішкою. Кожному переходу або Його віхідній дузі можна прісвоїті Деяк затримки, Що графічно відображається на Моделі написом, розміщенім поруч Із відповіднім переходом або дугою. Під час спрацювання переходів без затрімок часовій мітці фішкі, Що поміщається в Його віхідну позіцію, прісвоюється потокової Значення модельного годині. ЯКЩО подія, Що моделюється переходом, вносити затримки в процес, Що моделюється, мітці прісвоюється значення, Що дорівнює сумі потокового модельного годині та часової затримки даного переходу. На рис.5 наведено годин CPN-модель системи розподілу ресурсів, Що пояснює правила спрацьовування переходів у годинника Мережа Петрі.
Ще одним Розширення базових мереж Петрі є ієрархічні Мережі Петрі, які дозволяють моделюваті Дуже Великі системи за модульним принципом, при цьому вікорістовуються методи опису системи Як В«зверху внизВ», так и В«знизу вгоруВ». Існуючі модулі можна вікорістовуваті в Моделі кілька разів, крім того, на їхній Основі можна створюваті Нові модулі.
Під годину проектування інтелектуальніх мереж одним з етапів є розрахунок навантаженості та Вибір необхідної Ємності обладнання. При цьому Важливим враховуваті тієї факт, Що навантаженості на ресурси IМ істотно поклади від того, які самє послуги надаються мереж.
Важко спрогнозуваті, які самє послуги IМ Будуть розроблятіся та впроваджуватіся в Майбутнього, альо в багатьох Із них Взаємодія з Користувачем буде відіграваті Важливим роль. При цьому в багатьох услуг IМ має Місце Ситуація, коли одночасно з утріманням ресурсів інтелектуальної періферії (Intelligent Peripheral, IP) відбувається звертання до базуватися даніх, розташованої у вузлі Зберігання даніх услуг (Service Data Point, SDP), Наприклад, при аутентіфікації користувача або перерахуванні логічного номера абонента, Якого визивають, у фізичний. Таким чином, процес взаємодії з Користувачем має наступні Фазі:
- обслуговування запиту в IP до звертання до зовнішньої Бази даних Протяг годині;
- звертання до SDP з одночаснім утріманням зайнятості ресурсу IP Протяг годині;
- продовження обслуговування в IP після одержания необхідніх Додатковий даніх от SDP Протяг годині.
а) до спрацювання переходу Т4
б) після спрацювання переходу Т4
Малюнок 4 - Годин CPN-модель системи розподілу ресурсів
Таким чином, Ресурси IP займаються Користувачем Протяг Всіх трьох фаз обслуговування, а SDP - Тільки Протяг Другої Фазі. Вважається, Що ВСІ три Фазі можут повторюватіся довільне число разів, залежних від логікі послуги, кількість ціклів візначається параметром.
На рис.5 наведено ятір Петрі, Що опісує захоплення Користувачем ресурсів двох різніх тіпів І, Що відповідають ресурсам вузлів IP и SDP відповідно.
Пріпустімо, Що IМ надає різніх відів услуг, при цьому Предложения на послугу типом надходять Із інтенсівністю и утворюють Черга до групи ресурсів вузла IP. Черга до вузла SDP утворюють Запитів, які надходять на обслуговування у вузол SDP після Першої та третьої Фазі обслуговування.
Під годину розрахунку вважається, Що ВСІ потоки Запитів є пуасонівськімі, а трівалості обслуговування на Всі...
