Автоматизация преобразования раскрашенных сетей Петри с качественными фишками в раскрашенные сети Петри с количественными фишками

Abstract

Описан алгоритм преобразования цветной сети Петри с качественными фишками в раскрашенную сеть Петри с количественными фишками с сохранением ограниченности, взаимоисключаемости и живучести. Такое преобразование позволяет применить к раскрашенной сети Петри метод инвариантов, использующий алгоритм поиска усеченного множества решений уравнения состояния сети Петри, которое записывается в виде систем линейных однородных диофантовых уравнений. Работоспособность алгоритма продемонстрирована на примере цветной сети Петри, моделирующей работу грид-системы. Эквивалентность сетевых моделей проверена путем построения и анализа эквивалентных им конечных автоматов.

Описано алгоритм перетворення кольорової мережі Петрі із якісними фішками на кольорову мережу Петрі із кількісними фішками зі збереженням обмеженості, взаємовиключності та живучості. Таке перетворення робить можливим застосування до кольорової мережі Петрі методу інваріантів, що використовує алгоритм пошуку зрізаної множини розв'язків рівняння стану мережі Петрі, яке записується у вигляді систем лінійних однорідних діофантових рівнянь. Працездатність алгоритму продемонстровано на прикладі кольорової мережі Петрі, яка моделює роботу грід-системи. Еквівалентність мережних моделей перевірено шляхом побудови та аналізу еквівалентних їм скінченних автоматів.

The authors describe an algorithm for transformation of colored Petri nets with qualitative tokens into colored Petri net with quantitative tokens preserving boundedness, mutual exclusion, and liveness properties. This transformation allows an invariance method to be applied to colored Petri nets, which uses Truncated Set of Solutions finding algorithm for Petri net state equations expressed through systems of linear homogenous Diophantine equations. To show the algorithm’s efficiency, it is applied to the colored Petri net modeling the operation of a grid system. Equivalence of net models is tested by constructing and analyzing equal finite-state automata.