Глава 2. Введение в сети Петри

В настоящей главе рассмотрен один класс моделей, соответствующих концепции взаимодействия.

Среди многих методов моделирования дискретных параллельных схем выделился подход, основанный на использовании сетей специального вида и предложенный Карлом Петри в 1962 году для моделирования асинхронных информационных потоков в системах обработки данных. Эта методология, получившая название сетей Петри, была развита в последующие годы многочисленными исследователями и получила широкое распространение. Достаточно полная библиография работ по сетям Петри содержится в монографиях [8 - 10].Ряд журнальных статей, представляющих непосредственный интерес для инженеров - системотехников. указан в списке литературы данного пособия [17-26].

Большой вклад в развитие теории сетей Петри внесли отечественные ученые, в частности, математики из Новосибирского научного центра во главе с В.Е. Котовым [9].

В последние годы получила распространение теория так называемых сетей Петри высокого уровня, которая изложена, например, в трехтомной работе Курта Иенсена [10]. Эта разновидность сетей Петри позволяет моделировать весьма сложные дискретные динамические системы, а их описание может быть представлено с помощью специализированного алгоритмического языка в созданной под руководством автора системе CPN Tools.

Математический аппарат сетей Петри обладает мощными моделирующими возможностями, и его изучение стало обязательным элементом образования инженера по информатике и вычислительной технике.

В первом параграфе главы изложены первоначальные сведения, связанные с определением, функционированием и некоторыми свойствами обыкновенных сетей Петри, которые Мы будем сокращенно обозначать либо СП, либо PN (Petri Net).

Там же рассмотрены некоторые расширения таких сетей, в частности сети с ингибиторными связями ИСП(IPN).

Второй параграф содержит описание так называемых раскрашенных сетей Петри в нотации К. Иенсена, обозначаемых как РСП, либо CPN (Coloured Petri Net), а также некоторых их расширений.

Обыкновенные сети Петри являются частным случаем раскрашенных сетей, однако, с методической точки зрения, мы сперва рассмотрим более простое описание PN и TPN, а затем перейдем к описанию CPN.

Третий параграф посвящен моделированию с помощью сетей Петри вычислительных систем и программ. Здесь собраны различные примеры применениясетей Петри для моделирования.