基于Petri网的自动售货机的建模分析

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Petri网的建模与分析

Petri网的建模与分析作者：毛子剑来源：《无线互联科技》2021年第23期摘要：Petri网具有一种系统的数学建模能力，广泛地应用于具有同步、并发、冲突的离散事件系统的建模，可以用来描述较为复杂的业务过程。

随着业务过程管理的复杂程度不断增加，使得业务过程建模的难度也逐渐提高，是当前业务过程建模中需要解决的主要问题。

首先，文章介绍了Petri网的基本概念及其形式化描述，其次描述了在业务过程建模中常用的4种工作流模型的基本结构并结合Petri网构成了工作流Petri网的基本模型，以此完成对业务过程的建模。

最后，运用Petri网对索赔处理过程进行建模，并对其可达状态进行分析，进而提高业务过程管理质量。

关键词：Petri网;业务过程;工作流;过程管理;可达状态0 引言Petri网一种是离散事件系统建模的通用分析工具，在系统建模领域有着广泛的应用[1]，且具有严格的形式化定义、丰富的表达能力和直观的图像化描述等特点[2]。

Petri网适用于描述异步并发系统的网状模型，既能描述系统的结构，又可以模拟系统的运行状态。

它没有任何形式的全局控制，是一个异步系统，即按照事件间的依赖关系建立业务过程模型。

随着业务过程管理水平的不断提高，业务过程的复杂化程度也不断增加，一般的业务流程建模不具备异步并发的特点，而Petri网作为一种建模工具，不仅可以较好地描述业务过程的动态性特征，而且可以模拟过程模型的运行状态。

Petri网的基本组成元素包括库所、变迁、托肯以及流关系等，在Petri网的图形化描述中，库所、变迁和托肯分别使用圆圈、矩形块和小黑点表示，使用有向弧连接库所和变迁，从而共同构成一个基本的Petri网模型。

其中，有向弧只能由库所指向变迁或者由变迁指向库所，不存在流关系由库所指向库所或者由变迁指向变迁，即变迁之间使用库所连接。

库所表示建模过程的可能状态，变迁表示建模过程的事件活动，库所中的托肯表示资源，托肯个数则表示资源个数。

基于Petri网的自动售货机的建模分析

基于Petri网的自动售货机的建模分析摘要首先介绍自动售货机的工作原理和基本功能，并根据工作原理对其进行Petri网模型的构建。

而后Petri网模型的建立与化简技术的结合使用，使得复杂的Petri网模型能够得以简单化，系统的活性、有界性和合理性等都能直观地表现出来。

关键词Petri网；自动售货机；系统建模基于Petri网的自动售货机的建模就是根据系统功能抽象自动售货机的工作信息，得出系统的状态（库所）和操作（转换），并利用HPSIM软件对系统的Petri网模型进行测试，同时通过Petri网的化简规则验证模型的合理性。

1 自动售货机动态模型的建立自动售货机的功能要求是：首先，用户准备，系统服务器启动；其次，用户用按键选择商品，在数码管上显示商品的编号和单价；然后用户准备投币，投币时，按一次键模仿投入1元硬币。

投入硬币的数量够买入商品时，点亮一个指示灯，表示商品已经买出。

如果输入的硬币不够数，按退款键可以退出硬币，清除投币的显示数据。

如果在硬币数量足够的情况下，系统中的货物总量不足时，系统通过网络向远程服务器发送缺货信息。

根据自动售货机的功能如顺序Petri网模型、选择Petri网模型和并行Petri 网模型等对自动售货机进行动态模型的建立。

通过对自动售货机交易流程状态表的分析，利用HPSIM工具能够实现自动售货机交易流程的Petri网建模。

2 模型合理性验证Petri网模型的合理性是指：对应于起始库所的每一个标记，最终会有且仅有一个标记出现在终止库所中，当终止库所中出现标记时，其它所有库所都为空，对每个转换，从初始状态都能够到达该转换的就绪状态。

通常对于复杂的、大型的Petri网模型的合理性验证通过上述定义较难实现，为更好地分析模型的合理性在此引入Petri网模型化简技术。

Petri网的化简是指在某种性质不变的基础上，采用等效变换，以达到缩小状态空间、简化系统分析的目的。

2.1 Petri网的化简规则Petri网模型化简规则包括以下4条：（矩形表示Petri网模型中的转换，圆形表示Petri网模型中的库所）。

高级软件工程(第5章：形式化开发方法-2建模实例)

tA
tB
五、同步控制说明：一个在多处理器或分布式处理系统中，有些资源和信息要被几个处理器所共享。为保证整个系统的正确运行，这种共享必须是可控制的或同步的。 Petri网可用来模拟多种同步机制
例：一个读者／写者系统的Petri网模型
其中：1．P1：表示进程处于“就绪”状态 P2：表示进程正在读（成为读进程） P3：表示资源允许进程访问 P4：表示进程正在写（成为写进程） K：代表位置标记数和边上的权 2．读进程最多可有K个且可以并发地读，写进程只能有一个，当写进程发生时，读进程不能发生。
2. 并发可以看做是基于事件集合A={e1，e2，e3，…}上的一种二元关系co，并满足： 1) 自反的: (ei co ei) 2) 对称的: (e1 co e2)==> (e2 co e1) 3) 非传递的: (e1 co e2)∧(e2 co e3) =\=> (e1 co e3) 例：e1：开车（可以开车） e2：唱歌（某人在唱歌） e3：步行（可以步行）显然：(e1 co e2)∧(e2 co e3) =\=> (e1 co e3)
此售货机的状态图也可用如下DFA表示： c 1 a 0 b a b 3 a
a
b
2 其中: a：投0.5元 b：投1.0元 c：取1.5元面包 d：取2元面包
d
4
二、并行活动例：一个具有并行活动或并发性的Petri网
说明： 1．在Petri网中，两个转移称为并发(concurrent)，仅当它们在因果关系上是独立的，即一个转移可以先于、后于或同时于另一个转移。
k-1 k-1
k-1
一个读进程正在读，此时不能够写。
k-1
一个写进程正在写，此时不能够读且不能有第二个写进程进行写。

基于Petri网的自动售货机销售系统建模及验证

转变为多元的购物方式等等。
把多媒体应用到自动售货机上是自动售货机多元化之一，它的出现使生活更丰富多彩，人性化。过去更对系统进行建模采用状态图，但该方法缺少精确的动
态语义，本文采用Ｐｔ网进行图形化、ｅｒｉ数学化建模，这
摘要：提出了一种层次Ｐｔ网建立多媒体自动售货机销售系统模型。首先给出了层次Ｐｔ网在该系统中的ｅｒｉｅｉｒ
形式化定义及描述，用分层设计、运逐步细化的思想降低系统复杂度，该系统设计直观、使清晰。然后，
利用ＳＯＰ真工具和Ｐｔ网可达图分别从定性和定量两个方面加以分析，证了该模型的合理性ＮＯＹ仿ｅｒｉ验
ｒ
售货机销售运行流程相结合来建立系统模型，从分层
的角度构建系统。然后，用ＳＯＰ利ＮＯＹ仿真工具进行
Ｍ（）１Ｐ一
ห้องสมุดไป่ตู้
若Ｐ∈ — ｔｔ
仿真，且从定性的方面分析该模型；同时，利用可达也
图从定量的方面分析，两个方面的分析可以准确的从
可以遍历系统所有可能的状态，识别出变迁的中突、中
撞、死锁和陷阱等，便于对系统进行定性、定量的描述。
本论文提出利用层次Ｐｔ网理论与多媒体自动ｅｒｉ
在标识Ｍ下，变迁ｔ可以发生，从标识Ｍ发生变迁ｔ得到一个新的标识Ｍ（记为Ｍ［＞Ｍ，ＶＰ，ｔ）对ＥＰ有
为了方便起见，常需要定义库所或变迁的前集经

结合强化学习和Petri网的游戏AI建模、分析与优化

结合强化学习和Petri网的游戏AI建模、分析与优化结合强化学习和Petri网的游戏建模、分析与优化近年来，强化学习和Petri网在人工智能领域取得了显著的进展。

强化学习作为一种机器学习的方法，通过试错的方式学习最优的行为策略。

而Petri网作为一种图形建模工具，在系统建模、分析和优化方面具有独特的优势。

本文将探讨将强化学习和Petri网相结合应用于游戏建模、分析与优化的方法和技术。

强化学习是一种从环境中学习最优策略的方法。

在游戏领域，强化学习可以应用于训练游戏智能体，使其在游戏中能够自主学习和适应。

通过建立一个环境模型和智能体模型，采用强化学习算法，可以使智能体通过观察环境状态、执行行动和获取回报的循环过程来不断优化策略，从而实现游戏的智能化。

然而，游戏往往包含复杂的交互和多个并发事件，这给游戏的建模、分析和优化带来了挑战。

这时候，Petri网作为一种强大的建模工具可以发挥重要作用。

Petri网是一种数学工具，用于描述并发系统的行为，对系统的状态迁移、死锁分析、性能优化等方面具有独特的优势。

将Petri网与强化学习相结合可以建立一个全面的游戏模型，并对其行为进行可靠的分析和优化。

在将强化学习和Petri网相结合的框架中，游戏环境被建模成一个有向图，玩家和游戏智能体则是Petri网中的库所和变迁。

强化学习算法根据当前环境状态选择合适的行动，通过修改Petri网中的库所和变迁的权重来优化策略。

同时，Petri网可以对游戏的并发事件、状态迁移和性能进行建模和分析，通过Markov链等工具可以对系统的行为进行预测和评估。

在应用中，我们可以将这一框架应用于多种类型的游戏建模、分析和优化。

例如，在实时战略游戏中，通过强化学习和Petri网的组合，可以使智能体在复杂战斗环境下学习到最佳移动、攻击和防御策略。

在角色扮演游戏中，可以通过强化学习训练智能体根据不同场景和任务自动选择最佳装备、技能和行动。

在竞技类游戏中，可以利用Petri网对游戏性能进行建模和分析，找出系统瓶颈，并通过强化学习优化游戏的行为策略。

基于可能性Petri网的模糊系统建模与分析方法的开题报告

基于可能性Petri网的模糊系统建模与分析方法的开题报告一、研究背景和意义Petri网是一种重要的离散事件系统建模工具，尤其在自动化、计算机、信息处理等领域中得到了广泛应用。

Petri网具有直观性、形式化和直接性等优点，因此被广泛应用于工业自动化系统、计算机科学、通讯网络、机场控制系统等领域。

近年来，随着模糊数学理论的发展和应用，基于Petri网的模糊系统建模与分析方法得到了广泛关注。

模糊数学理论可以用来刻画具有不确定性的系统，所以在很多实际工程问题中得到广泛应用。

在Petri网中引入模糊隶属度的概念，可以更好地反映实际系统中的模糊性和不确定性，有助于更加准确地描述和分析系统行为。

因此，本研究选取基于可能性Petri网的模糊系统建模与分析方法作为研究内容，旨在实现对Petri网模型中含模糊特性的建模和分析。

二、研究方法和步骤本研究将采用以下方法和步骤：1.阅读相关文献，研究模糊系统建模与分析方法在Petri网中的应用。

2.建立可能性Petri网模型，并引入模糊隶属度的概念。

3.对建立的模型进行系统分析和仿真实验，包括状态转移图、性质验证、并发性分析等。

4.将所建模型应用于具体工程问题中，验证其适用性和有效性。

三、预期研究成果1.研究基于可能性Petri网的模糊系统建模与分析方法，建立模糊Petri网模型。

2.分析和比较不同的模糊隶属度函数在Petri网中的适用性和特点。

3.验证所建模型在特定工程问题中的应用效果。

四、存在问题和研究难点1. Petri网模型的复杂性和难以分析。

2. 模糊隶属度函数的选择和影响。

3. 仿真实验结果的准确性和验证方法的研究。

五、研究计划和安排1. 第一年：a. 阅读相关文献，掌握基本理论和方法；b. 分析不同模糊隶属度函数的优缺点；c. 在MATLAB或其他仿真软件中建立模糊Petri网模型。

2. 第二年：a. 对建立的模型进行性质验证和状态转移图生成；b. 分析模型的并发性；c. 验证所建模型在实际工程问题中的适用性。

基于Petri网分解技术的自动化物流系统建模分析

合了Ｔ网和Ｓ网特性的最小子网。通过分析该最小子网，出Ｐｔ网模型的活性和有界性，此推断出物流系得ｅｉｒ据
统的任务规划合理有效。该方法大大减少了直接分析子网或原Ｐｔ网模型的计算量，ｅｉｒ可避免全局或局部死锁，
ｄｉ１．９９ｊｉｎ１０ — ６５２１．１０５ｏ：０３６／．ｓ．０１３９．００１．３ｓ
ＭｏｅｉｇａｄａａｙｉｆａｔｍａｉｏｉｔｃｙｔｍａｅｎｄｌｎｎｌｓｓｏｕｏｔｌｇｓｉｓｓｓｅｂｓｄｏｎｃｄｃｍｐｓｔｎｏｔｉｎｔｅｈｉｕｓｅｏｏｉｉｆＰｅｒｅｓｔｃｎｑｅｏ
ｓｎｅｓｗｈｃｕｓｈｒｃｅｓｉｓｏｎｔａｄＳｎｔｗｅｅｇｔｅ．Ａｃｏｄｎｏｔｎｌｓｓｏｈｅｍｉｍｕｍｕｂｅ，ｉｆｒｅｕｂｔｉｈｆｅｃａａｔｒｔｃｆＴ— ｅｎ－ｅｒｏｔｎｉｃｒｉｇｔｈｅａａｙｉｆｔｎｉｓｎｔｎｅｒｄｔｅａｔｔｎｏｎｄｄｓｆｔｉｕｏｔｄｌｇｓｉｓｓｓｅｈｃｉｙａｄｂｕｅｎｅｓｏｈｓａｔｍａｅｏｉｔｙｔｍ．Ｔｈｎ，ｄｅａｃｒｎｏｔｅｒｓｈｏｈｎａｙｉｏｌｖｉｃｅｒｗｃｏｄｉｇｔｈｅｕｆｔｅａｌｓｓａｃｎｃｕ— ｓｏｉｎ：ｔｉｏｉｔｃｙｔｍ ’ＳｔｓｌｎｎｎｓｒａｏｂｌＵｓｎｓｍｅｈｏｒａｌｅｕｅｈｅｃｌｕａｉｎｏｎｌｚｎｈｅｈｓｌｇｓｉｓｓｓｅａｋｐａｉｇｗａｅｓｎａｅ．ｉｇｈｉｔｄｇｅｔｙｒｄｃｄｔａｃｌｔｏｆａａｙｉｇｔ

建模与仿真(petri网部分)案例分析

建模与仿真(petri网部分)案例分析建模与仿真是一种将现实世界的系统抽象成数学模型，并通过计算机模拟来分析系统行为和性能的方法。

Petri网是一种常用的建模工具，它能够描述并发系统的行为和状态变化。

以下是一个关于银行取款系统的Petri网建模与仿真案例分析： 1. 系统描述：假设有一个银行取款系统，包括一个ATM机和多个用户。

ATM机有两个状态：空闲和忙碌。

用户可以进行取款操作，当ATM机空闲时可以直接进行取款，当ATM机忙碌时需要等待。

2. 建模：首先，我们需要定义Petri网的元素。

在这个案例中，我们有以下元素：- 位置（Place）：ATM空闲、ATM忙碌、用户等待队列- 变迁（Transition）：用户取款、ATM机空闲、ATM机忙碌、用户离开然后，我们需要定义这些元素之间的关系。

在这个案例中，我们有以下关系：- 用户取款前需要ATM机空闲- 用户取款后ATM机变为忙碌状态- 用户等待队列中有用户时，ATM机空闲时用户可以取款- 用户取款后可以选择离开或继续等待3. 仿真：通过定义好Petri网的元素和关系，我们可以使用仿真工具来模拟系统的行为和性能。

在仿真过程中，我们可以调整系统参数（如用户到达速率、ATM机服务时间等）来观察系统的响应和效果。

例如，我们可以通过仿真来回答以下问题：- 用户平均等待时间是多少？- ATM机的利用率是多少？- 用户离开的平均时间是多少？通过不断调整参数和观察仿真结果，我们可以优化系统设计，提高系统的性能和效率。

总结：建模与仿真是一种重要的系统分析方法，可以帮助我们理解系统的行为和性能。

Petri网是一种常用的建模工具，可以描述并发系统的行为和状态变化。

通过定义Petri网的元素和关系，并使用仿真工具进行模拟，我们可以分析系统的行为和性能，并优化系统设计。

基于Petri网的UML形式化建模应用分析

基于Petri网的UML形式化建模应用分析李龙澍;胡正梁【摘要】UML是功能强大的图形化建模语言,但存在缺乏精确的语义描述的特点,因此UML形式化研究一直是一个热点.Petri网既有直观的图形表示,又有坚实的数学基础,拥有许多成熟的分析方法可以直接用于分析模型的性能.结合一个图录编纂应用系统,使用基于Petri网的建模方法,对该系统的UML状态图和序列图进行了形式化分析.排除UML模型中的缺陷,在软件设计阶段发现错误,降低软件开发的花销,最终达到提高了软件的质量的目的.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2010(020)004【总页数】5页(P76-79,83)【关键词】眦形式化;状态图;序列图;Petri网【作者】李龙澍;胡正梁【作者单位】安徽大学,计算机科学与技术学院,安徽,合肥,230039;安徽大学,计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽,合肥,230039;安徽大学,计算机科学与技术学院,安徽,合肥,230039;安徽大学,计算智能与信号处理教育部重点实验室,安徽,合肥,230039【正文语种】中文【中图分类】TP310 引言面向对象的方法已经成为当前软件开发过程中的主流方法。

UML(Unified Modeling Language)即统一建模语言以其标准的图形化,易于表达等优点在软件分析、设计和测试阶段得到广泛的运用,并已经成为事实上的工业标准。

但UML是半形式化的建模语言,它缺乏精确的语义描述,因此UML的形式化研究一直是UML 研究中的一个热点[1,2]。

UML状态图是描述特定对象在其生命周期内的所有可能的发生状态以及引起状态转移的事件,同样存在难以对其复杂模型进行语义分析和验证的问题。

Petri网作为一种系统模型,它不仅可以刻画系统的结构,而且可以描述系统的动态行为。

Petri网既有直观的图形表示,又有坚实的数学基础,拥有许多成熟的分析方法[3]可以直接用于分析模型的性能。

分析多时序Petri网的自动机模型的开题报告

分析多时序Petri网的自动机模型的开题报告题目：分析多时序Petri网的自动机模型背景：Petri网是一种描述系统并发行为的数学模型，它包含有向图和库所两个基本元素。

Petri网能够形象地描述并发性，因此在分析系统并发行为的过程中得到了广泛的应用。

随着系统变得更加复杂，Petri网的应用也变得越来越重要。

另一方面，自动机是一种用于描述系统状态空间的数学模型，在分析系统行为和性能方面得到了广泛应用。

在多时序场景下，自动机的应用变得更加重要，因为它能够精确地表示并行运行的过程和状态切换的过程，可以有效地推动系统设计和优化。

因此，将多时序Petri网与自动机模型相结合，可以解决更多复杂系统的问题和挑战。

研究目的与方法：本研究的目的在于研究多时序Petri网的自动机模型，并分析其在系统行为和性能分析方面的应用，以及在实际系统中的应用情况。

为了实现这一目的，提出以下研究方法：1. 对多时序Petri网的数学模型进行深入了解和研究，包括其定义、特性、分析方法等。

2. 探讨多时序Petri网与自动机模型的关系，了解它们的相似点和不同点，以及如何将它们相互转化。

3. 分析多时序Petri网的自动机模型在系统行为和性能分析方面的应用，探讨其优点和局限性，并与传统的方法进行比较和评估。

4. 基于实际系统的应用案例，验证多时序Petri网自动机模型的可行性和有效性。

预期成果：本研究将提出多时序Petri网的自动机模型，并探究其在系统行为和性能分析方面的应用。

研究成果主要包括以下方面：1. 提出多时序Petri网的自动机模型，并给出其定义和特性。

2. 分析多时序Petri网自动机模型在系统行为和性能分析方面的应用，包括模型的优点和局限性，以及与传统方法的比较和评估。

3. 提供实际系统应用案例，验证多时序Petri网自动机模型的可行性和有效性。

4. 将研究成果反馈给相关领域的研究者和工程师，以促进多时序Petri网和自动机模型在实际应用中的发展和创新。

基于Petri网的售货机物流配送建模研究

基于Petri网的售货机物流配送建模研究喻耀江;金瓯【摘要】利用Petri网技术构建了无线自动售货机和传统自动售货机的物流配送模型,分别对这两种情况下的配送利用HPSIM仿真软件建模进行时效分析与比较.结果表明,利用无线网络的自动售货机的配送时效小于传统方式,提升了物流配送效率.【期刊名称】《电脑与信息技术》【年(卷),期】2010(018)004【总页数】3页(P14-16)【关键词】自动售货机;Petri网;HPSIM仿真【作者】喻耀江;金瓯【作者单位】中南大学信息科学与工程学院,长沙,410083;中南大学信息科学与工程学院,长沙,410083;湖南省金融货币识别与自助服务平台工程技术研究中心,长沙,410004【正文语种】中文【中图分类】TP393;F252.24自动售货机已经广泛地出现在我们的生活中，具有分布地点广、交易简单方便的特点。

然而售货机分散在地理空间的不同位置，缺货信息因地理障碍无法及时送达，给物流监控和配送带来不便。

如何提高自动送货机的物流效率是应该重视的问题。

新型无线自动售货机系统[1]是在传统的自动售货机系统中引入无线信息传送模块,通过无线网络实现对自动售货机的远程控制，如销售信息的实时查询、缺货和故障信息的消息处理。

通过移动技术和无线通信方式（GPRS）的引入，能极大的提高公司对自动售货机的物流配送管理。

物流配送流程是典型的离散系统，而Petri网是完全从过程的角度出发，为复杂系统的描述与分析而设计的一种有效建模工具，尤其适合于顺序、并发、冲突和同步过程的分析[2]。

本文提出利用带抑制弧的Petri网对传统的自动售货机和无线自动售货机的物流配送进行建模,并利用仿真软件HPSIM进行仿真分析，得出最后的结论。

1 基本知识1.1 原型 Petri网[3，4]Petri网是用于描述分布式系统的一种模型，它既能描述系统的结构，也能模拟系统的运行。

描述系统结构的部分称为网。

从形式上看，一个网就是一个没有孤立节点的有向二分图。

基于Petri网的零售企业与供应商信息共享平台建模与分析

务供应链信息共享平台。王景光，甘仞初Ｉ以某饭店６Ｊ服务系统为例介绍了基于Ｐｔ网的信息系统建模，ｅｒｉ提出了信息系统Ｐｔ网模型集成分为五步进行，即接口ｅｉｒ
可以更好地制定生产计划和库存分配决策，高服务提
应链与供应链之间的竞争，信息流在供应链企业以及消费者之间的快速和流畅的传递已经成为了供应链的核心竞争能力之一，信息的复杂性和不确定性使得供
源整合，从而提高供应链的效率。沈惠璋等ｌ以ＳＡ５】Ｏ
理论体系为出发点，提出了基于企业服务总线的分布
式服务供应链信息共享平台的体系结构，分析了该并信息共享平台建设的生命周期，并且进一步采用案例分析的研究方法，以企业信息系统设计项目与ＩＭ高Ｂ
摘
要：企业竞争的曰益加剧，以及市场需求的急剧变化，使得供应链中企业对于整个供应链的信息共享的要
求愈加迫切。从零售企业信息系统的角度出发，以Ｐｔ网为建模工具，根据零售企业的运营特点，设计相应的ｅｉｒ
功能模块，最终形成基于Ｐｔ网的零售企业与其供应商信息共享平台模型并对其可行性进行分析，希望能够给ｅｉｒ零售企业构建信息共享平台的建设提供一些参考，特别是大型超市之类的零售商。关键词：Ｐｔ网；零售企业：信息共享ｅｉｒ
ＭｏｅｉｎｄＡｎａｙｉｆＩｆｒａｉｎＳｒｎｇＰｌｔｏｍｓｄｏｔｉｔｆｒＲｅａｌｒｎｄｌｎｇａｌｓｓｏｎｏｍｔｏｈａｉａｆｒＢａｅｎＰｅｒｏｔｉｅｓａｄＮｅ
计算机系统应用

实验一Petri网建模工具的使用

实验一 Petri网建模工具的使用一实验目的和要求1）了解Petri网的特点。

2）通过上机实践，了解PetriLab的使用，并借助该工具，对网上购物系统进行建模。

二实验内容与步骤1、Petri网的描述Petri 网是描述具有分布、并发、异步特征的离散事件动态系统的有效工具。

作为一种图示和数学融合的模型工具，Petri 网有两个显著的特点。

首先，作为一种图示组合模型，具有直观、易懂和易用的优点，它能形象化地描述和分析系统的资源并发、同步(或异步)、并行、冲突分布等行为特征。

其次，Petri 网又有严格而准确的数学描述，可以借助数学工具得到 Petri 网的分析方法和技术，可以对 Petri 网进行静态的结构分析和动态的行为分析，能与随机过程论、信息论结合在一起描述和分析系统的不确定性或随机性。

Petri 网是由节点和有向弧组成的一种有向图。

它有两类节点，一类称为库所(Place)，另一类称为变迁(Transition)，两类元素之间的连接用有向弧表示。

Petri 网中另一重要元素是令牌(token)，代表系统的条件、资源、状态等。

令牌在库所中的分布称为标识，用来。

描述网系统的状态，其中网的初始标识记为M2、一个网上购物的例子用户小王(买方)正和一个网上商店服务器(卖方)通信以购买商品。

为此小王需要发送她的信用卡细节给公共服务器(她已认证并确信和她通信的不是入侵者)。

小王除了想确保她的信用卡细节在传输中不被偷看外(用加密实现)，还希望确保交易细节在到达服务器前不受任何改变。

商店服务器需要使小王以后不能否认已完成的购买，并且需要小王已授权服务器支取她的信用卡帐目。

为此，可用数字签名：既为小王提供数据完整性，又为网上商店服务器提供不可否认功能。

小王可用私钥为消息产生和添加数字签名，当网上商店服务器接收到该消息后，它用小王的公钥检查数字签名，验证它是否与消息内容匹配。

若是，则消息一定是小王发出的，因为只有小王知道其私钥，这样就提供了不可否认。

Petri网：模型、理论与应用

Petri网：模型、理论与应用Petri网，也称为Petri图，是一种用来描述系统事件并发性、同步性和序列性的有向图。

Petri网模型被广泛应用于计算机科学、系统工程、控制工程和化学工程等领域，成为了目前最流行的并发系统建模工具之一。

Petri网的基本元素Petri网由一组有向弧和节点组成，包括以下几个基本元素：1.库所（Place）：代表系统中的状态或原料库存等。

2.变迁（Transition）：代表系统中的事件或操作，用于改变状态或消耗库存。

3.有向弧（Arc）：连接库所和变迁，表示状态之间的转移或原料的消耗。

4.标志（Marking）：库所内的标志表示库存的数量或状态。

Petri网的基本形式Petri网可以表示为二元组N=(P, T, F)，其中：1. P为库所的集合；2. T为变迁的集合；3. F为弧集合，由以下两种类型的弧组成：a)输入弧（Inhibitor arc）：表示一个库所是变迁的前置条件，但是库所中的标志数量必须为零。

b)常规弧（Regular arc）：表示一个库所是变迁的前置条件，库所中的标志数量可以为任意值。

Petri网的理论Petri网理论主要研究Petri网的语法、分析和应用。

Petri网具有以下特点：1. 易于可视化：Petri网可以用于描述具有并发性、同步性和序列性的系统，比传统的文本模型更直观。

2. 模型简单：Petri网只包含库所、变迁和有向弧三种基本元素，是一种简单、易于理解的模型。

3. 通用性强：Petri网模型可以表示各种类型的系统，例如工作流、协作系统、并发系统和控制系统等。

Petri网的应用Petri网在计算机科学、系统工程、控制工程和化学工程等领域的应用非常广泛。

1. 生产调度：Petri网可以应用于生产调度中，用于描述生产流程中的各个节点及其状态转移。

2. 工作流管理：Petri网可以应用于工作流管理中，用于描述任务分配、任务执行和任务完成的过程。

(2021年整理)基于Petri网的行为过程建模研究

基于Petri网的行为过程建模研究编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（基于Petri网的行为过程建模研究）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为基于Petri网的行为过程建模研究的全部内容。

基于Petri网的行为过程建模研究摘要:产品设计在制造过程中一直是研究的重点，而产品设计中行为研究作为设计的关键阶段最能激发设计者的创造性思维。

本文在Petri网基础上，引入行为过程分析,提出了以Petri网为基础的行为过程建模，并以家用门铃为实例建立了Petri网模型，较好的描述了机械产品行为的动态过程,进而提出了对产品进行修改或优化的依据和方法。

关键词:制造过程；产品设计；Petri网；行为过程建模0 引言制造过程包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造实施、检验出厂、产品销售、回收处理等各个环节。

制造过程建模,就是把制造过程通过模型表示，这样有利于过程的模式化。

设计过程建模在产品设计过程中占有很重要的位置，它是为设计智能化、系统化、科学化打基础。

目前，已有很多建模工具，如eM—Power，Pro—Model，Arena， TaylorⅡ等，利用这些工具可对已有的制造过程或设计的制造过程进行建模与仿真，国内外在过程建模方面已开展了很多研究,提出了很多建模方法，如面向对象方法、多智能体方法、Petri网、集成定义方法、自然信息分析方法（NaturalInformation Analysis Method，NIAM）、EXPRESS数据定义语言等。

本文中将主要利用Petri网进行建模。

1 产品设计与Petri网制造过程中的产品设计一直是人们研究的重点,设计就是根据客观需求，通过人们的创造性思维,经过判断、决策，并用各种设计模型使之定量化，将提供的资源转化为技术装置或系统以满足人类与社会的功能要求的过程。

基于Petri网的系统安全性建模与分析技术研究

实验结果表明，Petri网在系统安全性建模和分析中具有显著的优势。首先， Petri网可以灵活地描述系统的结构和行为，能够准确地模拟实际系统的安全性和动态行为。其次，Petri网模型可以方便地进行优化和改进，可以帮助我们在早期发现系统中可能存在的安全隐患，从而减少系统故障的发生。最后，Petri 网模型可以定量地分析系统的可靠性和安全性指标，从而为系统优化提供有力的依据。
参考内容
引言
随着全球化的不断发展，物流仓储系统在各个行业的重要性日益凸显。有效的物流仓储系统能够提高供应链的效率，降低成本，从而为企业创造更多的价值。本次演示将基于Petri网对物流仓储系统进行建模与仿真，旨在深入探讨物流仓储系统的优化方法和实际应用。
建模
1、模型基本结构
在Petri网中，物流仓储系统模型的基本结构包括仓库布局、货物种类、存储位置等。仓库布局描述了仓库内的物理结构，如货架、通道等；货物种类指的是库存中不同种类的商品；存储位置反映了货物的存放位置和存储方式。
结论与展望
本次演示研究了基于Petri网的系统安全性建模与分析技术，探讨了Petri网在系统安全性建模中的优势和应用。通过实验验证，我们发现Petri网在系统安全性建模和分析中具有显著的优势，能够有效地提高系统的安全性和稳定性。
尽管本次演示已经取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足之处。例如， Petri网在复杂系统建模中可能存在一定的难度，需要更加深入的理论和方法支持。未来，我们可以进一步探索更加有效的Petri网建模方法和技术，并将其应用于更加复杂的系统安全性建模和分析中。我们也可以结合其他先进的技术和方法，如、机器学习和故障预测等，进一步提高系统安全性建模和分析的准确性和效率。
2、术语和变量定义

基于Petri网的售货机物流配送建模研究

２ＨｕａｉａｃｌｎａｙＲｅｏｎｔｎａｄＳｌｈｌＳｒｉｅＰａｏｍｎｉｅｒｇＴｅｈｏｇｅａｃｎｅ，ａｇａ４００，ｈｎ）．ｎｎＦｎｎｉａＭｏｔｃｇｉｏｅ－ｅｐｅｖｃｌｆｒＥｇｎｅｉｃｎｌｇｒｓｒｈＣｅｔｒＣｈｎｓ１０４Ｃｉａｒｉｎｆｔｎｏｅｈ
要：利用Ｐｔ网技术构建了无线自动售货机和传统自售货机的物流配送模型，分别对这两种情况下的配送利用ｅｉｒ动
ＨＰＩ仿真软件建模进行时效分析与比较。结果表明，ＳＭ利用无线网络的自动售货机的配送时效小于传统方式，提升了物
基于Ｐｔ网的售货机物流配送建模研究ｅｒｉ
喻耀江金，瓯１，２
４０８；１０３
４００）１０４
（．１中南大学信息科学与工程学院，长沙
２湖南省金融货币识别与自助服务平台工程技术研究中心，．长沙摘
自动售货机已经广泛地出现在我们的生活中，具
１１原型Ｐｔ网．ｅｒｉ
有分布地点广、交易简单方便的特点。然而售货机分散在地理空间的不同位置，缺货信息因地理障碍无法及时送达，给物流监控和配送带来不便。如何提高自动送
货机的物流效率是应该重视的问题。新型无线自动售货机系统【在传统的自动售货机系统中引人无线信１】是
第１８卷第４期
２０１０年８月
电
脑

基于Petri网的建模技术ppt课件

• 从建模角度——可视化图形描述却被形式化数学方法支持；
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Petri网建模的缺点： • Petri网的优点实际上是在模型构成上增加了模型的组成
元素，因此往往导致组成模型的元素数量过多； • Petri网不如基于活动网络容易理解； • Petri网的建模中不能在网中体现数据流，尽管基于状态
建模的Petri网能够精确、方便地对过程的控制逻辑进行定义，在这种情况下，数据流就与控制流完全混合，当两者不一样的时候， Petri网就无法显式地表示这种独立于控制流之外的控制流；
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D=0 D=0
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包含时间属性的交通灯
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层次的扩展
• 对复杂的Petri网添加结构信息的方法，与 DFD类似
• 一个子网是对库所，转
read_mail
send_mail
Hale Waihona Puke ready• 画出可达图 • 多少个可达状态? • 有无死状态? • 两个作者和三个读者的情况是怎样的?
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agenda
➢ 1 Petri Net概述 ➢ 2. 经典Petri Net ➢ 3. 高阶Petri网 ➢ 4. 一个Petri网建模实例 ➢ 5.小结
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Petri网的规则
• 连接是有方向的，其上可以标出权重 • 两个库所或转移之间不允许有边，且不应该有孤