Název:

Teorie a aplikace Petriho sítí

Zkratka:TAD
Ak.rok:2008/2009
Semestr:letní
Studijní plán:
ProgramOborRočníkPovinnost
VTI-DR-4DVI4-volitelný
Vyučovací jazyk:čeština
Ukončení:zkouška (kombinovaná)
Výuka:
hod./sempřednáškasem./cvič.lab. cvič.poč. cvič.jiná
Rozsah:390080
 zkouškatestycvičenílaboratořeostatní
Body:7000030
Garant:Češka Milan, prof. RNDr., CSc. (UITS)
Přednášející:Češka Milan, prof. RNDr., CSc. (UITS)
Cvičící:Češka Milan, prof. RNDr., CSc. (UITS)
Fakulta:Fakulta informačních technologií VUT v Brně
Pracoviště:Ústav inteligentních systémů FIT VUT v Brně
 
Cíle předmětu:
  Pochopení základních konceptů a metod modelování systémů prostřednictvím Petriho sítí. Zvládnutí teorie Petriho sítí a její aplikace pro modelování, navrhování a verifikaci počítačových systémů. Praktické zvládnutí využívání počítačových nástrojů pro typické aplikace Petriho sítí.
Anotace:
  Základy teorie Petriho sítí, problémy analýzy Pertiho sítí, bezpečnost, omezenost, konzervativnost, živost, metody analýzy, jazyky Petriho sítí, podtřídy a rozšíření Petriho sítí, barvené Petriho sítě, hierarchické a objektově orientované Petriho sítě, nástroje pro práci s Petriho sítěmi, aplikace.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti:
  Základní znalosti z binárních relací, teorie grafů a formálních jazyků včetně konečných a zásobníkových automatů, Turingových strojů, pojmů algoritmické složitosti a a principů počítačového modelování.
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu:
  Získané vědomosti a dovednosti umožní aktivně využívat Petriho sítě a podpůrné počítačové nástroje při modelování, návrhu, verifikaci a implementaci široké třídy systémů. Na základě získaných teoretických znalostí lze přenášet postupy této teorie i do jiných tříd formálních modelů.
Dovednosti, znalosti a kompetence obecné:
  Kompetence a schopnosti aplikovat a rozvíjet pokročilé informační technologie založené na vhodných formálních modelech systémů, vytvářet a využívat takové modely a teorie k automatizaci návrhu a verifikaci  implementace počítačových systémů.
Osnova přednášek:
 
  • Úvod, filozofie, historie a aplikace Petriho sítí, pojem sítě a odvozených základních pojmů.
  • C/E Petriho sítě, případy a kroky, stavový prostor C/E systémů, cyklické a živé C/E systémy, ekvivalence C/E systémů.
  • Bezkontaktní C/E systémy, komplementace, případové grafy a jejich aplikace pro analýzu C/E systémů.
  • Procesy C/E systémů, relace podobnosti a její oblasti, výskytové sítě, vlastnosti procesů a jejich kompozice.
  • Vlastnosti C/E systémů, pojem synchronizační vzdálenosti, speciální synchronizační vzdálenosti, reprezentace vlastností výrokovou logikou, fakta.
  • P/T Petriho sítě, definice, evoluční pravidla, stavový prostor, základní problémy analýzy (bezpečnost, omezenost, konzervativnost, živost).
  • Reprezentace nekonečného stavového prostoru, strom dosažitelných značení, výpočet a využití stromu dosažitelných značení pro analýzu P/T sítí.
  • Pojem invariantu, P a T invarianty, definice, výpočet a využití invariantu pro analýzu P/T sítí.
  • Podtřídy a rozšíření P/T sítí, stavové stroje, značené grafy, P/T sítě s volným výběrem, sítě s inhibitory, časované a stochastické Petriho sítě.
  • Pojem jazyka Petriho sítě, typy jazyků, uzávěrové vlastnosti jazyků Petriho sítí, vztah těchto jazyků k Chomského hierarchii (modelovací schopnost).
  • Barvené Petriho sítě, základní vyjadřovací prostředky, inskripční jazyk, počítačový nástroj pro práci s těmito sítěmi (CPN Design).
  • Metody formální analýzy barvených Petriho sítí, výskytový graf, invarianty, využití v analýze systémů.
  • Hierarchické a objektově orientované Petriho sítě, prostředky hierarchického návrhu, substituce a invokace, začlenění prostředků objektově orientovaného návrhu, PNtalk jako jazyk pro práci s OO Petriho sítěmi.
Osnova ostatní - projekty, práce:
 
  • Prostudování a zpracování, formou tematické práce, vybraného vědeckého článku z oblasti aplikace Petriho sítí v problematice řešené v disertační práci studenta.
Literatura referenční:
 
  • Reisich W.: Petri nets, Springer Verlag 1985
  • Jensen K.: Coloured Petri nets, Springer Verlag 1993
  • Češka M.: Petriho sítě, Akad.nakl. CERM, Brno 1994
Literatura studijní:
 
  • Reisich W.: Petri nets, Springer Verlag 1985
  • Jensen K.: Coloured Petri nets, Springer Verlag 1993
  • Češka M.: Petriho sítě, Akad.nakl. CERM, 1994
  • Wil van der Aalst and Kees van Hee: Workflow Management: Models, Methods, and Systems MIT Press, 368 pp., ISBN 0-262-01189-1
  • Unifying Petri Nets, Advances in Petri Nets, Ed.: Hartmut Ehrig, Gabriel Juhas, Julia Padberg, Grzegorz Rozenberg, Springer-Verlag Vol.: LNCS 2128, 485 pp., ISBN: 3-540-43067-9
  • http://www.fit.vutbr.cz/study/courses/TI1/public/ti.pdf
Kontrolovaná výuka:
  Přednašky a zpracovaní projektu.
Průběžná kontrola studia:
  Diskuse v rámci přednášek, kontrola zpracování tematické práce.
 

Vaše IPv4 adresa: 34.207.152.62
Přepnout na https

DNSSEC [dnssec]