ІМІТАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СИСТЕМ ЗІ СКЛАДНИМ СТОХАСТИЧНИМ ПРОЦЕСОМ ОБРОБКИ ДАНИХ ЗА ДОПОМОГОЮ КОЛЬОРОВИХ МЕРЕЖ ПЕТРІ

Автор(и)

  • Kalinina Iryna
  • Gozhyj Oleksandr
  • Nechahin Vladislav
  • Shiyan Serhii

DOI:

https://doi.org/10.34185/1562-9945-6-143-2022-04

Ключові слова:

Моделювання, імітаційна модель, кольорові мережі Петрі, стохастичний процес, CPN Tools, центр обробки заявок.

Анотація

В статті розглядається процес побудови імітаційних моделей систем з стохастичним процесом обробки даних на основі кольорових мереж Петрі. Представ-лено формальний опис моделей на основі кольорових мереж Петрі. Для імітаційного моделювання задач обробки даних обґрунтовано використання часових мереж Петрі, що дозволяє визначити і детально описати часові проміжки процесу, який моделюєть-ся. Приведено алгоритм побудови імітаційних моделей на основі кольорових мереж Петрі. Визначено особливості застосування часових мереж Петрі при побудові іміта-ційних моделей зі складними стохастичними процесами обробки даних. Для завдання випадкових величин використані спеціальні функції. Наведено перелік функцій з їх до-кладним описом і діапазонами допустимих значень для вхідних параметрів. В якості прикладу розглянуто побудова імітаційної моделі процесу роботи центру обробки за-явок комерційної фірми. Модель була побудована в середовищі CPN Tools. Визначені та досліджені параметри системи, змінні, функції та параметри моделі. Для накопичення статистики про результати роботи моделей було застосовано метод накопичення інформації в позиціях. Представлено аналіз результатів імітаційного моделювання процесу роботи центру обробки заявок комерційної фірми.

Посилання

Kalinina I.O., Hozhyi O.P. Modeliuvannia skladnykh system na osnovi koloro-vykh merezh Petri: navchalnyi posibnyk. Kherson: knyzhkove vydavnytstvo FOP Vyshemyrskyi V.S., 2021. – 60 s.

Bause, F. Stochastic Petri nets: an introduction to the theory [Text] / F. Bause, Pieter S. Kritzinger. – Friedrich Vieweg & Sohn Verlag, 2002. – 223 p.

Modelling with Generalized Stochastic Petri Nets [Text] / M. Ajmone Marsan, G. Balbo, G. Conte, S. Donatelli, G. Franceschinis. – John Wiley & Sons, 1995. – 324 p.

Jensen K., Kristensen L.M., Wells L. Coloured Petri Nets and CPN Tools for Modelling and Validation of Concurrent Systems. Software Tools for Technology Transfer manuscript. 2007. 40 p.

Bodianskyi E.V., Kucherenko E.Y., Mykhalev A.Y. Neiro-fazzy sety Petry v za-dachakh modelyrovanyia slozhnkh system: monohrafyia. Dnepropetrovsk: System-nыe tekhnolohyy, 2005, 311 s.

Murata Т. “Petri nets: Properties, analysis and applications,” in Proc. of the IEEE, Vol. 77(4), 1989, pp. 541580.

Genrich H. J., Lautenbach K., System modeling with high level Petri nets, Theorical Com-puter Science, Vol. 13, pp. 109-136, 1981.

8Alyev T.Y. Osnovш modelyrovanyia dyskretnшkh system / T.Y. Alyev. – SPb: SPbHU YTMO, 2009. – 363 s.

Alcaraz-Mejia M., Campos-Rodriguez R., Caballero-Gutierrez M., Modeling and Simula-tion of Task Allocation with Colored Petri Nets. Computer Simulation. Open access peer-reviewed chapter, 2017. DOI: 10.5772/67950.

Wil M. P. van der Aalst, Stahl Ch., Westergaard M., Strategies for Modeling Complex Processes Using Colored Petri Nets. Lecture Notes in Computer Science book series (TOPNOC, Vol. 7480), Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013, pp 6–55. DOI: 10.1007/978-3-642-38143-0_2.

Boubeta-Puig J., Díaz G., Macià H., Valero V., Ortiz G., MEdit4CEP-CPN: An approach for complex event processing modeling by prioritized colored petri nets. Information Sys-tems, Vol. 81, 2019, pp. 267-289.

https://doi.org/10.1016/j.is.2017.11.005.

Bozek A., Rak T., Rzonca D., Timed Colored Petri Net-Based Event Generators for Web Systems Simulation. Department of Computer and Control Engineering, Rzeszow University of Technology, Powstancow Warszawy 12, 2022, pp. 35-959, Rzeszow,. https://doi.org/10.3390/app122312385.

Souravlas S., Anastasiadou S., Kostoglou I., A Novel Method For General Hierarchical System Modeling via Colored Petri Nets Based on Transition Extractions from Real Datasets. Appl. Sci. 2023, 13, 339. https://doi.org/10.3390/app13010339.

Grobelna I., Karatkevich A., Challenges in Application of Petri Nets in Manufacturing Systems. Electronics 2021, Vol.10, No. 2305, pp. 1-24. https:// doi.org/10.3390/electronics10182305.

Valero V., Diaz G., Boubeta-Puig J., Macia H., Brazalez E., A Compositional Approach for Complex Event Pattern Modeling and Transformation to Colored Petri Nets with Black Sequencing Transitions. IEEE transactions on software engineering, Vol. 48, No. 7, pp. 2584-2605, 2022. DOI: 10.1109/TSE.2021.3065584.

Gehlot V., Nigro C., An introduction to systems modeling and simulation with colored petri nets, Proceedings of the 2010 Winter Simulation Conference B. Johansson, S. Jain, J. Montoya-Torres, J. Hugan, and E. Yücesan, eds. INSPEC Accession Number: 11746242, 2011, pp. 104-117. DOI: 10.1109/WSC.2010.5679170.

Westergaard1 M., Slaats T., CPN Tools 4: A Process Modeling Tool Combining Declarative and Imperative Paradigms. In M. C. Fauvet, & B. F. Dongen, van (Eds.), BPM Demo Sessions 2013 (Co-located with 11th International Conference on Business Process Management, BPM2013, Beijing, China, August 26-30, 2013)

(pp. 1-5). (CEUR Workshop Proceedings; Vol. 1021).

Опубліковано

2023-11-13