首页>中文会议>工业技术>自动化技术与计算机技术>第十五届全国Petri 网理论与应用学术会议
第十五届全国Petri 网理论与应用学术会议

第十五届全国Petri 网理论与应用学术会议

  • 召开年:2015
  • 召开地:合肥
  • 出版时间: 2015-10-16

主办单位:中国计算机学会

会议文集:第十五届全国Petri 网理论与应用学术会议论文集

会议论文

热门论文

全部论文

全选(0
  • 摘要:自奥巴马政府宣布“大数据的研究和发展计划”以来,大数据引起了世界各国的高度关注。面对大数据带来的各种挑战,业务过程管理必将得到进一步发展。校准是事件日志中迹与过程模型之间一致性检查的重要手段,可以精确定位偏差出现位置,但已有校准方法一次只能计算一条迹与过程模型之间的校准.若计算m条迹与过程模型之间的校准,需调用m次该方法,做大量重复工作.针对这个问题,基于Petri网提出一种新的校准方法——AoPm方法,同时得到多条迹与模型之间最优校准.以一个给定完备事件日志集和过程模型为例,基于区域的过程发现算法,对事件日志中所有迹挖掘其日志模型;发现日志模型与过程模型的日志移动、模型移动和同步移动,并得到它们的乘积系统;计算乘积Petri网的可达图,得到变迁系统;最后运用A+算法及A++算法,分别得到日志中所有迹与过程模型之间的一个最优校准和所有最优校准.对AoPm方法的时间复杂度和空间复杂度进行了理论分析,与已有校准方法进行比较可知:计算m条迹与过程模型之间的最优校准时,AoPm方法计算乘积与变迁系统的次数和所占用空间都是传统方法的1/m.给出并验证了变迁系统中必定能找到日志中任意一条迹的一个校准、一个最优校准以及所有最优校准的定理,并提出了日志同步网的概念,证明了A+算法和A++算法的正确性.基于ProM平台,对AoPm方法进行了仿真实验,并与传统校准方法进行了比较分析.针对给定网上购物模型及生成日志集,实验结果表明在处理批量迹与过程模型之间校准时,AoPm方法比传统校准方法,在计算变迁系统的运行时间和占用空间上,分别有指数级和多项式级的降低.因此,AoPm方法在空间复杂度和时间复杂度方面,都优于传统校准方法.该方法突破了以往每次只对一条迹和过程模型进行校准的限制,首次实现了批量迹与模型之间的校准,提高了事件日志中迹与过程模型之间的一致性检查效率.
  • 摘要:随着全球化的电子信息技术的不断发展,商务过程模型的建立对于很多大型的组织和公司起着越来越重要的作用,很多机构都倾向建立大型的过程模型仓库用以收集成千上万的模型,目的是为了促进过程模型的发展以及灵活地适应变化的商务需求。基于业务流程模型存在控制流和数据流的基础上,提出了基于Petri网Behavior inclusion的业务流程变化域融合分析方法,分别研究了业务流程控制流Petri网模型的变化域和数据流Petri网模型的变化域,并依据Behavior inclusion关系,确定了目标模型融合网的最终变化域.另外,对于存在沉默变迁的网提供了紧密度算法,分析业务流程控制流网、数据流网和融合网间的紧密度,以确定控制流模型或数据流模型对融合网变化域的影响程度.最后通过具体的实例分析与仿真实验,验证了该方法的有效性.
  • 摘要:移动数据应用和流量的快速增长,急需增加网络容量,需要蜂窝网络更为密集的部署.蜂窝网络的密集部署使UE(User Equipment,用户设备)在移动时,需要更加频繁的切换和认证,这给蜂窝网络的应用安全带来新的挑战.针对典型蜂窝网络LTE-A网络的切换认证问题,通过引入SDN(Software Defined Network,软件定义网络),提出了软件定义LTE-A异构网络架构,在中心控制器中共享UE的安全上下文信息,以实现简化切换认证过程,提高认证效率的目标.中心控制器的加入使蜂窝与核心网通信时需要增加一次信令开销,而LTE-A网络的标准切换认证方法过于复杂,应用在软件定义LTE-A异构网络中,会产生较多的信令开销.基于代理签名的切换认证方法,使UE在验证身份时不用经过核心网,减少了信令开销.在安全性相同的情况下,基于椭圆曲线的加密体系比基于RSA的加密体系计算量更小,有利于减少中心控制器的计算压力.采用椭圆曲线代理签名方法,提出了SDN-EHA切换认证协议,并运用着色Petri网进行建模和仿真分析.仿真结果表明,该协议是有效的,且安全性更高.
  • 摘要:电子商务业务流程网(E-commerce Business Process Net-EBPN)是一种基于Petri网的形式化模型.该模型面向业务流程的设计阶段和应用层,整合了控制流、数据流及其相关的属性,可以较好地刻画现今主流的电子商务系统,有助于描述业务流程执行过程中的数据错误和数据状态的非确定性.针对EBPN的结构和动态属性,进一步研究了EBPN的可达分析方法,给出了可达数据状态图的构造算法及相关结论.为了减少可达分析的难度,借鉴程序切片的思想,研究了EBPN的模型切片方法,定义了切片准则,构造了EBPN的切片算法.EBPN的切片方法可用于降低可达数据状态图的分析复杂度.
  • 摘要:最大速度恒定的连续Petri网(CCPN)是由David首先提出的一类时延连续Petri网模型,构造其演变图是对其性质进行分析的一种有效方法.而对于含有效冲突的最大速度恒定的连续Petri网,由于有效冲突所引起的变迁激发的不确定性,使得构造演变图变得较为困难.基于有效冲突的两种解决方式一确定优先级或按比例分配流量,给出了计算各变迁瞬发速度的算法2,进而对含有效冲突且有界的CCPN,提出了演变图的构造算法3.利用其演变图,可以对含有效冲突的CCPN进行性能分析.
  • 摘要:进程网(Process Net)是一种结合进程代数和Petri网理论的Petri网模型.进程网系统模型在实际应用中,当系统过于复杂时,会遇到节点爆炸的问题,此时需要引入层次结构.提出了层次结构的进程网,给出了层次进程网的建模过程和实现算法.解决了大的复杂系统建模和状态空间爆炸问题,可以清楚地反映出模型的层次,便于对进程网进行细化得到准确的模型,也便于用逐步求精、自顶向下的方法对被模拟系统进行建模,帮助用户实现各种粒度的仿真服务.
  • 摘要:在多状态系统中,由于性能退化、局部失效等原因,系统或元件会表现出完全失效到完美工作之间的一系列过渡状态,这些过渡状态信息将直接影响系统的可靠性.针对这一问题论文提出一种模糊着色Petri网模型,该模型通过对模糊状态及状态变迁进行建模来刻画多状态系统的可靠性特征.在这种模糊着色Petri网模型中,变迁阈值会随着节点状态模糊信息的动态变化而发生变化,论文为此提出自适应模糊推理算法进行阈值调整,为多状态系统模型的可靠性分析及性能优化提供指导.通过对多状态系统可靠性分析所进行的验证,表明论文研究提出的模糊着色Petri网及参数调整策略合理有效,有利于提高多状态系统整体性能.
  • 摘要:事件的协调控制是离散事件系统中一项重要的研究内容,同时包含资源约束和事件约束的混杂约束更是系统设计的难点问题.本文以DES系统的加权Petri网模型为基础,以DES中变迁库所混杂约束的转换问题为研究对象,将事件协调约束转换为Petri网系统的结构约束,使得库所变迁混合约束问题转化为单一的库所约束问题.首先,提出基于Petri网的事件协调控制方法的设计算法,通过研究变迁约束转换为库所约束的规则与方法,将DES变迁库所混杂约束问题转换为单一的库所约束问题,从库所约束的角度来分析事件协调控制.其次,在三种不同系数约束的变迁≤约束表达式下,利用Petri网结构特性,将变迁间的协调控制约束转换为系统的库所≤约束,并给出具体的算法步骤.最后,给出基于Petri网的事件协调控制方法的技术难点,剖析进一步分析和研究的主要问题.
  • 摘要:随着移动业务需求的多样化,有限的无线频谱资源已无法满足用户的高质量、高效率和高带宽的数据业务.在现有的低频载波环境下,引入高频载波,可以有效扩大系统容量.在同一小区部署多个成员载波的过程中,成员载波调度策略是其中的关键问题之一,直接影响LTE用户的服务质量(QoS,Qulity of Service)和无线资源的利用率.针对蜂窝网络中成员载波的调度策略问题,采用广义随机Petri网(GSPN,Generalized Stochastic Petri Nets)方法,建立了多成员载波系统模型,同时在分析用户业务类型和成员载波特性的基础上,提出了一种动态自适应调度策略(DAS,dynamic adaptive scheduling).通过TimeNets仿真工具,对系统中成员载波选择、用户排队机制和资源块(RB,Resource Block)分配等要素构建仿真环境.仿真实验结果表明,一方面,动态自适应调度策略(DAS,dynamic adaptive scheduling)的掉线率低于基于服务类型调度策略(BSS,based-service scheduling)和最短队列优先调度策略(SQP,shortest queue priority scheduling);另一方面,其吞吐量在相同的到达率前提下,在到达率较低时,逼近于基于服务类型调度策略BSS;在到达率较高时,逼近于最短队列优先调度策略SOP.
  • 摘要:将AOE网转换成有色时延Petri网模型,在模型转换过程中同时计算出各位置所对应的事件的最早开始时间,给出了模拟AOE网的有色时延Petri网模型的带标记的并发可达标识图的构建算法,利用并发可达标识图中的标记序列,直接得到关键路径并计算出完成所有活动所需的最短时间.实例与仿真实验结果表明,当AOE网中平均存在3个以上的并发活动时,本方法执行效率优于传统的求解关键路径的算法,并发活动越多,本算法效率越高.
  • 摘要:模拟是Peri网进行系统分析的常用方法之一.由于时间Petri网采用时间区间描述变迁实施的时间范围,因此变迁的实施时间点在区间内是不确定的.提出时间Petri网的随机模拟方法.该方法在变迁开始使能时,根据某种随机分布确定实施区间内的实施时间点.然后基于模拟仿真的实验数据,运用统计分析方法及算法,构造时间Petri网状态类树,计算变迁实施区间及实施概率,为时间Petri网的系统模拟提供一种新的探索途径.
  • 摘要:UML模型一般不能直接进行性能分析,需要利用模型转换的方法将其转换成其他分析模型,比如排队论、随机进程代数或者随机Petri网等模型.文章利用Eclipse平台上的Papyrus建立三种类型的UML模型(用例图,部署图和活动图)来对系统进行建模,并利用MARTE规范添加一些性能相关的信息,然后利用ATL实现UML模型到广义随机Petri网(GSPN)模型的转换,并使用XStream将上一步得到的GSPN模型转换成分析工具所支持的格式,最后利用基于GSPN的性能分析方法进行系统性能分析.文章同时给出了一系列性能指标的计算方法,如利用率、吞吐量、平均等待请求的数目以及响应时间等,可以考察系统性能的多个方面,方便系统设计和开发人员对系统性能进行分析和优化.
  • 摘要:过程挖掘旨在从信息系统所记录的事件日志中挖掘出人们需要的且合理的过程模型,从而有助于改善或重建业务流程.以往的方法多是根据任务间的直接依赖关系构建过程模型,具有很大的局限性.现存的过程挖掘方法中,虽然有能挖掘间接依赖的方法,却没有从过程行为的角度进行分析.基于拟间接依赖的过程模型挖掘方法,把行为轮廓融入其中,依据行为轮廓建立初始模型;然后基于增量日志和拟间接依赖关系调整模型;最后根据评价标准选出最优模型.此方法特别适用于挖掘含有间接依赖的过程模型.
  • 摘要:针对Android平台的恶意代码分析建模一直是目前移动终端安全的研究重点,本文对目前常见的恶意代码进行归纳、分类和行为抽取,在对行为完成形式化描述的基础上,提出了一种基于petri网的恶意代码建模方法,使用该方法能够描述恶意代码从安装、加载到恶意执行的整个过程.并对恶意软件BeanBot建模,利用CPN tools仿真工具分析了模型的可达性和有界性等性质,实验表明该方法可以准确的刻画恶意代码的运行过程,有助于对恶意代码的机制进行深入分析.
  • 摘要:大规模网络服务系统环境中,短时的大规模用户合法行为聚集会造成系统行为异常,使得系统可用性受到极大的损害.现有的系统异常检测方法大多适用于用户非法行为造成的系统异常.本文针对用户合法行为短时聚集引起的系统异常间题,提出一种大规模网络服务系统行为异常敏捷感知的方法.该方法从系统可用性的角度,通过系统行为的可预见性解决了开放网络服务系统环境中用户行为的不可预见性.该方法包括系统异常敏捷感知模型和重复行为检测的Petri模型.系统异常敏捷感知模型提出"放大因子"的概念,一旦在t时刻预期系统负载值超过系统所能承受的最大负载值,就表明系统会在未来的某一时刻会发生异常.在敏捷感知模型的基础上,针对应用系统的异常检测,提出了基于带优先关系的颜色双变迁Petri网的重复行为检测模型及其系统异常敏捷感知算法.实验表明该方法可以有效地在系统异常发生之前提前感知,并能定位引起系统异常的系统行为.
  • 摘要:当前服务请求/响应模式下的服务绑定单元为原子Web服务,在应对微小功能粒度的服务演化需求时,需要花费较大代价在已有服务空间内进行服务的再查找或流程重构.为降低微小功能粒度的服务演化复杂度,提出一种基于服务簇的服务同构演化机制.通过引入服务簇,缩减服务查找空间,增大服务响应的柔性.文中针对原子服务提出了简单演化与合并演化两种演化模式,基于逻辑Petri网构建簇服务流程的形式化模型及质量求解方案,建立了单点点式、单点链式、多点点式以及多点链式四种流程同构演化模式,并给出了不同模式下的演化算法.仿真实验以10000个Web服务和不同的流程模式作为测试源,与当前的服务请求/响应模式相比,基于服务簇的服务查找和同构演化效率得到了显著提高.
  • 摘要:冲突是Petri网理论的重要概念,相互冲突的变迁构成冲突集.提出Petri网的冲突集问题,证明冲突集问题是NP完全的.提出极大冲突集动态枚举算法,基于当前标识的所有极大冲突集,利用Petri网实施的局部性,计算下一标识的所有极大冲突集.该算法的时间复杂度为O(m2n),其中m是当前标识的极大冲突集数目,n是变迁数.最后证明自由选择网、非对称选择网的极大冲突集枚举问题的计算复杂度可降至O(min(mn.n2),这里m是库所数.
  • 摘要:近年来,各种过程感知信息系统记录下了大量业务过程的执行情况。这些系统在对过程进行不同程度追踪,同时记录下了大量可供分析的数据。这些数据为过程挖掘的兴起提供了基础和依据。对于过程挖掘中的审计问题,提出了针对块结构过程模型的确定无回溯日志审计方法.将块结构模型转换为过程树形式,以过程树语义为基础讨论事件日志的审计.针对块结构模型日志审计中的回溯问题,提出了提取公共左因子的解决方法;分析日志审计中的待定移动匹配问题,提出分析过程树FirAct与FolAct交集的解决方案,进而给出可进行确定无回溯日志审计模型应满足的条件.最后,给出了块结构过程模型的确定无回溯日志审计算法,证明了算法的正确性,并用实例说明算法的应用.以实际报销流程和构造模型进行实验,结果表明该方法性能优于现有的对齐算法,适用于对事件日志进行审计.
  • 摘要:在分析了现有的Petri网与安全性结合的方法的缺陷后,提出了一种基于随机时间Petri网(stochastic Time Petri Nets,sTPN)的系统安全性分析方法,利用sTPN建立的系统模型不局限于指数分布和确定分布的变迁,也不局限于一般分布的变迁的使能限制.通过修改后的瞬态随机状态类图以及sTPN的瞬态分析算法可以得到基于路径的安全性指标.最后给出核反应堆冷却循环系统的例子,说明了方法的可用性和合理性.
  • 摘要:CPN形式化建模适合为包含大量并发、通信、同步共享行为的软硬件系统建立形式模型,并完成系统功能和性能等方面的行为分析.在传统的CPN建模中,token的选取采用穷举法,生成的token数量较多,并且CPN模型生成的状态空间相当庞大,甚至状态空间爆炸等问题.针对上述问题,将符号执行与CPN建模相结合,并在CPN模型的执行过程中采用一种基于token选取的方法,进而得到CPN模型的状态可达图.通过对OpenStack云平台支持创建的单一平面网络进行CPN建模,针对传统方法和本文方法生成状态空间分析了规模的变化,验证了本文提出的方法的有效性.
  • 摘要:随着移动互联网的发展,移动应用的数量呈现井喷式的爆发,对移动应用的性能、故障和短板进行实时地、有效地监测与分析是保证移动应用正常运行的关键.统一建模语言(Unified Modeling Language,UML)作为一种功能较强的面向对象的图形建模工具,可以对移动应用监测平台进行建模分析;但其过程描述中缺乏严格的语义.Petri网作为一种离散事件动态系统的建模和分析方法,提供了在逻辑时序下研究系统特性和性能的有效手段,并有图形方法的直观性和逻辑方法的概括性.通过将基于UML消息顺序图和Petri网的建模方法应用到移动应用监测平台的分析过程中,针对用户下发的监测任务构建系统的消息顺序图和Petri网模型,利用消息顺序图对平台各对象之间在时间顺序上的交互关系进行了验证,并利用Petri网化简规则和状态方程对该模型进行了结构上的正确性验证和可达性分析.
  • 摘要:数据业务快速增长,仅靠宏蜂窝网络已无法满足流量需求,飞蜂窝网络可以有效分流宏蜂窝流量,所构成的Macro-Femto架构近年来得到较广泛部署.Macro-Femto网络部署的关键问题之一是小区选择,由于飞蜂窝网络频谱资源有限,小区选择时仍需考虑呼叫准入控制(CAC,Call Admission Control).图形化的广义随机Petri网(GSPN,Generalized Stochastic Petri Nets)具有并行性、不确定性和异步特性,有强大的分析复杂系统的功能.针对Macro-Femto网络的呼叫准入约束机制,通过分析呼叫对信道的占用情形,在改进呼叫重审机制的基础上,建立了呼叫准入控制策略GSPN模型.利用建立的GSPN模型,分析了不同呼叫准入控制策略对新呼叫和切换呼叫阻塞率的影响,给出了部分重审机制的呼叫准入控制策略.在分析飞蜂窝的高速服务特性和宏蜂窝的高负载能力的基础上,结合部分重审呼叫准入策略和GSPN方法,提出了基于负载的飞蜂窝优先选择方案(LFP,Load-Based Femto-Priority Selection Scheme).仿真结果表明,所提出的LFP方案较典型的飞蜂窝优先选择方案,对新呼叫的阻塞率和切换呼叫的掉线率分别降低了2.7%和4.6%.
  • 摘要:随着计算机技术和网络通信技术的高速发展,对于并发分布式系统已经提出了进程代数以及Petri网等形式化分析方法.近年来由于移动互联网的出现和快速发展,进程代数增加了移动性得到了pi演算,与此同时,Petri网领域,也采用谓词/变迁网、颜色网等构建移动系统模型.但它们仍存在一些不足之处.在此基础上,A.Asperti和N.Busi提出了移动网这一系统模型.移动网是在Petri网的基础上增加了移动性,并结合了进程代数的优势得到的,适于描述和刻画移动计算系统.然而,目前并没有对于移动网相应的分析方法的研究.为此本文开展了移动网模型分析方法的研究,给出了移动网的可达树的构造算法,提供了移动网模型可达性分析方法,并对移动车辆电话通信系统实例进行了分析.
  • 摘要:在分析现有虚拟企业建模及其调度方法的基础上,探讨了基于一种扩展Petri网模型的虚拟企业建模和调度方法.给出了T时延广义自控网的形式化定义和变迁规则.根据虚拟企业项目的特点,描述了基于T时延广义自控网的虚拟企业建模过程.基于所建立的虚拟企业项目模型,分别针对时间最短与费用最小两个调度目标,设计了A*算法以实现虚拟企业项目调度方案求解.实例分析验证了所提出的模型及调度算法的有效性.
  • 摘要:针对Petri网在Web服务组合中的具体应用问题,尤其如何构建基于Petri网的服务组合软件平台,文中在服务组合的Petri网模型基础上,首先,建立了具体领域中服务的语义功能体系,然后进行Web服务的注册及发布,将各具体服务绑定到语义功能体系中的某一功能;其次,实现了基于视图的服务组合构建,用户可在相应视图中通过选择相应的功能进行方便的服务组合构建,并得到相应的服务组合功能流程;进一步将相关功能转换为绑定具体服务实例的Petri网模型,并交由相应的基于Petri网的服务组合执行引擎实现执行,实现了从服务组合构建到执行实现的完整功能流程,为基于Petri网的服务组合动态执行相关问题分析提供了软件平台支撑.
  • 摘要:文章研究了复杂多个体网络的无梯度优化问题,提出了一种分布式随机投影无梯度优化算法.假定整个网络的优化目标函数可分解成所有个体的目标函数之和,每个个体仅知道其自身目标函数及其自身状态约束集.运用无梯度方法解决了因每个个体目标函数可能非凸而导致的其次梯度无法计算问题,并结合随机投影算法解决了约束集未知或约束集投影运算受限的问题.在所提出的算法作用下,证明了所有个体状态几乎必然收敛到优化集里,且整个网络目标函数得到最优.
  • 摘要:本文引入出现网的另一种定义称为代数出现网,在这种定义中利用B到B的幂集的映射h来代替变迁.文中证明了在定义中的4个条件是独立的;在第2节给出由代数出现网(B,h)构造出现网(B,E;G)的方法.第3节给出由出现网(B,E;G)构造代数出现网(B,h)的方法.
  • 客服微信

  • 服务号