فایل ورد کامل مقاله تحلیل شبکه‌های پتری و کاربرد آنها در مدلسازی فرآیندها و ارزیابی کارایی نرم‌افزار

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مقاله تحلیل شبکه‌های پتری و کاربرد آنها در مدلسازی فرآیندها و ارزیابی کارایی نرم‌افزار دارای ۱۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مقاله تحلیل شبکه‌های پتری و کاربرد آنها در مدلسازی فرآیندها و ارزیابی کارایی نرم‌افزار  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مقاله تحلیل شبکه‌های پتری و کاربرد آنها در مدلسازی فرآیندها و ارزیابی کارایی نرم‌افزار،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مقاله تحلیل شبکه‌های پتری و کاربرد آنها در مدلسازی فرآیندها و ارزیابی کارایی نرم‌افزار :

از آنجایی که شبکههای پتری قدرت توصیف بیشتری را در مقایسه با شبکههای صف فراهم می نمایند و همچنین یک نمایش گرافیکی و واضح را از سیستم به همراه یک فرمالیسم ریاضی از آن ارائه می دهد، این شبکهها ارائه دهنده چارچوبی برای تحلیل، اعتبارسنجی و ارزیابی کارایی میباشند.

شبکههای پتری ابزاری مناسب برای مدلسازی ریاضی و گرافیکی به حساب میآیند،بنابراین از این ابزار میتوان برای مدلسازی، توصیف، و تحلیل سیستمهایی که دارای ماهیتی همزمان، آسنکرون، توزیع شده، موازی، نامعین، و یا اتفاقی هستند استفاده نمود.
امروزه استفاده از ابزار فوق کاربرد وسیعی پیدا کرده و از آن برای مدلسازی انواع سیستم ها استفاده میشود. یکی دیگر از خصوصیات مهم شبکه پتری قابل اجرا بودن آنهاست که از همین خاصیت میتوان برای ارزیابی رفتار و کارایی یک سیستم بهره جست. در این مقاله به بررسی انواع شبکه های پتری و ارتباط آن با مدلسازی و ارزیابی کارایی نرمافزار پرداخته شده است.

واژههای کلیدی: مدلسازی، شبکه های پتری، ارزیابی کارایی، مهندسی نرم افزار.

۱

-۱ مقدمه

مدل یعنی نمایشی ساده شده از یک پدیده که روی برخی از جنبههای یک سیستم تاکید کند و از جنبه های دیگر چشم پوشی نماید. به همین دلیل مدل گاربرد گستردهای در جنبه های مختلف زندگی انسـان پیـدا کـرده اسـت و نقـش بـه تصـویر کشـیدن تجریدهای مختلف از موضوعات مطرح برای انسان را بر عهده دارد.
شبکههای پتری ابزاری مناسب برای مدلسازی ریاضی و گرافیکی به حساب میآیند. از این ابزار میتوان برای مدلسازی، توصیف، و تحلیل سیستمهایی که دارای ماهیتی همزمان، آسنکرون، توزیع شده، موازی، نامعین، و یا اتفاقی هستند استفاده نمـود. در واقـع شبکههای پتری جزء مدلهایی هستند که قادرند به صورت همزمان حالت و عملکرد یک سیستم را نشان دهند. امروزه اسـتفاده از ابزار فوق کاربرد وسیعی پیدا کرده و از آن برای مدلسازی انواع سیستم ها استفاده میشود.

یکی دیگر از خصوصیات مهم شبکه پتری قابل اجرا بودن آنهاست که از همین خاصیت میتوان برای ارزیابی رفتار و کارایی یـک سیستم بهره جست. امروزه نرم افزارهای قوی شبیه سازی وجود دارند که بر اساس شبکههای پتری کار مـیکننـد. ابزارهـای فـوق قادرند با انواع پردازش، به بررسی مشکلات احتمالی سیستمها و تولید فضای حالت پرداخته و عملکرد کلی سیستم را شـبیهسـازی نمایند.

-۲ شبکه پتری

اساس شبکههای پتری بر پایه گراف، بنا نهاده شده است. اگر بخواهیم یک توصیف غیر رسمی از آن داشته باشیم میتوان گفت که یک گراف جهتدار دو قسمتی است که از دو عنصر مکان و انتقال تشکیل شده است. یک توصیف رسـمی از شـبکههـای پتـری بـه
شکل زیر میتواند باشد.
تعریف: شبکه پتری یک پنج تایی به شکل ( (P ,T ,I- ,I+ ,M0 است که:
۱ P یک مجموعه متناهی از مکانها است.

۲ T یک مجموعه متناهی از انتقالها است.

۳ pT = مجموعه مکانها و گذرها از هم جدا شده میباشند .
۴ I- , I+ :P*TN به ترتیب توابع تلاقی پیشرو و پسرو نامیده میشوند.
۵ M0 :PN0 تابع علامت گذاری اولیه نامیده میشود.

توابع I+,I- نمایش دهنده ارتباط میان مکانها و انتقالها هستند. اگر رابطه I-(P,T)>0 برقرار باشد در این صورت کمانی از مکـان P به انتقال T وجود دارد. در این حالت به مکان P، یک مکان ورودی گفته مـیشـود. اگـر رابطـه I+(P,T)>0 برقـرار باشـد در

اینصورت کمانی از انتقال T به مکان P وجود دارد. در این حالت به مکان P، یک مکان خروجی گفته میشود. توابع تلاقـی اعـداد طبیعی را به کمان ها گفته میشود. زمکانیکه هر مکان ورودی از انتقال T حداقل به تعداد وزن کمانی که آن را به انتقال T وصـل میکند حاوی مهره باشد، در اینصورت گفته میشود که انتقال T فعال است. یک انتقال فعال میتواند آتش شود. در چنین حـالتی انتقال مورد نظر به مقدار وزن هر یک از کمان های ورودی از هر یک از مکانهای ورودی مهره برداشته و به مقدار وزن هـر یـک از مکان های خروجی در هر یک از مکان های خروجی مهره ایجاد میکند . تعداد اولیه مهرهها در شبکه با اسـتفاده از تـابع M0 کـه نشان دهنده تعداد مهرهها در هر مکان از شبکه است مشخص میشود. به تعداد مهره ها در شبکه علامتگذاری شبکه میگویند. بـه

M0 ،علامتگذاری اولیه میگویند. زمانی که یک انتقال آتش میشود ممکن است علامتگذاری شبکه تغییر کند. شکل ۱ یک شبکه پتری را نشان میدهد که از ۴ مکان و ۲ انتقال تشکیل شده است. شکل مذکور شبکه پتری را قبل و بعد از آتش شـدن انتقـال t1
نشان میدهد ، بعد از آتش شدن انتقال t1، یک مهره از مکان P1 و P2 برداشد و یک مهره در مکان P3 ایجاد میشود.

۲

شکل((۱ یک شبکه پتری قبل و بعد از آتش شدن یک انتقال[۱]

شبکههای پتری بنا به تعریف مذکور گراف های دو قسمتی هستند. بنابراین رئوس آن را می توان به ۲ بخش تقسیم کرد :

مکان: رئوسی که به شکل دایره هستند.
انتقال: رئوسی که به شکل میله هستند.

شبکههای پتری جهتدار هستند. بنابراین کمانی که ۲ رأس را به یکدیگر متصل میکند جهتدار است. کمان ها تنها میتوانند مکان ها را به انتقالها و یا انتقالها را به مکان ها متصل کنند.
انتقالها و مکانها: یک انتقال میتواند نشانگر یک پردازشگر رویداد، گام محاسباتی، الگوریتم، وظیفه و ; باشد. مکـانهـا بـه دو دسته مکانهای ورودی و مکانهای خروجی قابل تقسیم هستند. یک مکان ورودی میتواند نشانگر بافر، پیش شـرط، داده ورودی، منابع مورد نیاز، شرایط یا سیگنال های ورودی باشد. یک مکان خروجی میتواند نشانگر بافر، پس شرط، داده خروجـی، منـابع آزاد شده نتایج یا سیگنالهای خروجی باشد.

کمانها: کمانها وسیله اتصال مکانها به انتقالها را دارند. زمانیکه از یک مکان به یک انتقال، کمانی وجـود داشـته باشـد مـی تواند نشانگر آن باشد که پردازشگر، نیاز به منبعی در بافر دارد. رویداد برای آنکه اتفاق بیفتد نیاز به پیش شرط دارد. الگوریتم، نیاز به داده ورودی دارد. وظیفه، نیاز به منبع دارد. زمانیکه از یک انتقال به یک مکان، کمانی وجـود داشـته باشـد مـی تـوان تعـابیری همچون پردازشگر، تولید کننده منبعی در بافر خروجی است. رویداد، بعد از آنکه رخ داد، پس شـرط را تولیـد مـی کنـد. الگـوریتم تولید کننده داده خروجی است. وظیفه، تولید کننده منبع است.

شبکههای پتری علامت گذاری شده: شبکه پتری که شامل مهره باشد، شبکه پتری علامتگذاری شده است. مهرهها بـه صـورت نقطه (.) نمایش داده میشود و در مکان ها قرار میگیرند. یک علامتگذاری از یک شبکه پتری، نگاشتی است که یک عدد نامنفی صحیح (تعداد مهرهها) را به هر مکان در شبکه انتساب میدهد. علامتگذاری، توصیف کننده وضعیت شـبکه پتـری اسـت. در یـک شبکه پتری، مهرهها غیر قابل تمیز هستند. وجود یک یا چند مهره نشان دهنده در دسترس بودن منبع یا تکمیل شـرط اسـت. در حالیکه عدم حضور مهره مشخص کننده آن است که شرط برقرار نیست یا منبع در دسترس نمیباشـد. مکـان هـا و علامتگـذاری،
دربرگیرنده طبیعت توزیع شده سیستم است. علامتگذاری می تواند توسط یک مهره ارائه شود. علامتگذاری در شبکه پتری سـمت چپ شکل ۱ به صورت M[1,1,0,0] میباشد.

مثال: در شکل ۲ وقتی T4 شلیک میشود که حداقل دو مهره یکی در P1 و یکی در P2 وجود داشته باشد. همچنین T2 وقتـی شلیک میشود که حداقل ۳ مهره در P6 وجود داشته باشد.

شکل (۲) نمونهای از شبکه پتری[۱]

در این قسمت شبکه پتری به عنوان اساس دیگر مدلهای قابل اجرا مورد بررسی قرار گرفت. اگر چه این نوع شبکه برای بررسی سیستمهایی با مؤلفههای همزمان و دارای تعامل، مناسب است. اما این شبکه خود به خود نمیتواند به عنـوان مـدل قابـل اجـرا از معماری قرار بگیرد. دیگر شبکههایی که مورد بررسی قرار خواهد گرفت در واقع به نوعی نمونه توسعه یافتهای از ایـن شـبکه مـی-

باشد.

۳

-۱-۲ انواع شبکههای پتری

در این بخش، انواع شبکههای پتری معرفی میگردند.

-۱-۱-۲ شبکههای پتری تصادفی۱

یکی از افزونهها بر شبکه پتری کلاسیک، شبکه پتری تصادفی است. آنچنان که از نام آن بر میآید، امکان اضافه کردن احتمال را ایجاد میکند. این شبکه بر اساس شبکه پتری کلاسیک ساخته میشود. با این تفاوت که لزوماً در یک حالت خاص، عملیات شلیک کردن، قطعی نیست و از یک احتمال پیروی میکند. این نرخ شلیک ممکن است تابعی از وضعیت کلی شبکه باشـد. شـکل ۳ یـک نمونه از شبکه پتری تصادفی برای نشان دادن فرآیند روشن شدن لامپ را نشان میدهد. یک لامپ خاموش با فرآیند روشن شـدن لامپ را نشان میدهد. یک لامپ خاموش با یک احتمال و یک تاخیر تصادفی روشن میگردد. ممکن است که با یک احتمال لامپ دچار خرابی شده و روشن نشود. همین صحبت در مورد لامپ روشن هم وجود دارد.