Petri网在可靠性分析中的研究综述
摘要：可靠性的相关研究在安全关键系统中具有重要意义,利用Petri网可以实现对可靠性的形式化建模以及动态行为的描述.首先对基于Petri网的可靠性分析与研究的基本方法进行分类.其次,着重分析了利用随机Petri网求解系统可靠性的基本方法和步骤,针对等价于Markov过程和非Markov过程的两类系统,重点讨论了基于随机Petri网的系统可靠性分析方法,并指出各类分析研究方法的优缺点.进一步,分析和比较了其他各种类型Petri网在可靠性分析中的应用方法及其优缺点.最后,总结了一些常见的Petri网计算机仿真软件,并针对基于Petri网的可靠性研究展望了几个有价值的研究方向.基于DSPN的TTE总线建模与性能分析
摘要：时间触发以太网（Time-Triggered Ethernet,TTE）技术已经应用于新一代航空总线并处于高速发展中.TTE的建模和分析方法对其在航空航天方面的发展有重要意义.基于TTE消息传输机制的工作原理,提出一套确定与随机Petri网（Deterministic and Stochastic Petri Nets,DSPN）的TTE总线建模和相关性能分析方法,并以一种典型的火力控制系统为实例进行建模与性能分析,以进一步说明该方法的有效性和可行性.Petri网弱公平性和公平性关系的进一步研究
摘要：在Petri网中,公平性概念的引入是为了讨论网系统中两个变迁发生之间的相互关系.这种关系可以很好地反映出模拟系统的各个事件在资源竞争中的有无饥饿性问题.文中基于弱公平性和公平性的定义与联系,证明了对于有界Petri网,满足弱公平性就满足公平性;同时证明了在两类无界Petri网中,可由弱公平性推导出公平性.并进一步证明其他类型的无界Petri网是不满足公平性的,即无法从弱公平性直接推导出公平性.基于Petri网的服务可靠性评价方法研究
摘要：服务的可靠性研究成为一个研究热点.首先研究基于Petri网的结构关联的服务组合描述语言BPEL;而对于服务交互关联模型,构造服务组合模型的Petri网表示的交互特点;给出服务组合Petri网定义,建立基于服务组合Petri网的模型可靠性评估方法,包含结构关联的可靠性计算方法和交互关联模型可靠性化简和计算方法;最后给出旅游服务系统案例分析,说明了方法的可用性和合理性.基于随机Petri网模型的降质服务攻防效果评估
摘要：针对DoS攻击的弱点,降质服务攻击（RoQ）利用常见的网络或终端系统自适应机制中存在的安全漏洞,通过间歇性地发送高强度攻击脉冲,降低受害者端的服务性能.RoQ攻击的隐蔽性更强,攻击效率更高,同时也给其检测和评估提出了挑战.分析了目前针对RoQ攻击的防范措施,主要有修改协议、攻击流特征检测以及自适应检测修复等.通过构建RoQ攻防的随机Petri网模型,使用SPNP软件仿真得出了服务质量随攻防博弈过程的变化情况,从而对不同防范措施的效果进行评估,为网络战攻防决策提供一些参考.基于EFPN的模糊离散事件系统可诊断性分析
摘要：针对模糊有限自动机及模糊Petri网在模糊离散事件系统（Fuzzy Discrete Event System,FDES）行为建模中的不足,提出一种扩展模糊Petri网（Extended Fuzzy Petri Net,EFPN）,并基于EFPN构造了FDES行为模型及系统故障诊断器.EFPN以一种新的事件模型为基础对FDES的系统行为进行建模,并根据事件触发矩阵计算下一系统状态中各分量的可能性分布.与模糊有限自动机及模糊Petri网的对比分析表明,在描述FDES模糊事件时,对于同步距离为0的一组事件所造成的影响,EFPN的表达能力强于经典模糊Petri网;在对含有多个状态分量的FDES建模时,EFPN模型的规模远小于模糊有限自动机.在基于EFPN构造的系统行为模型中,运用可达状态标识图分析系统状态集,可有效地构造FDES的故障诊断器,并可据此进行系统可诊断性分析.基于属性粒计算的认知模型研究
摘要：属性粒计算可模拟人脑的粒化、组织和因果等认知功能,但推理过程缺乏一种形式化机制.Petri网具有的异步、并发和不确定性等特征与人脑思维过程中的某些认知活动类似.基于属性粒计算的基本概念和逻辑计算规则对Petri网进行了基于定性映射的适当扩充,使得Petri网以属性粒计算的形式在知识表示、知识推理、学习模式和记忆模式等方面初步体现出一个认知系统所需要具备的一些基本元素特征.这种方法能够在一定程度上体现具有不确定性识别和判断的思维认知过程,为研究Petri网应用于模拟人类的高级智能、形象思维能力提供了一种新的思路.基于时延Petri网建模的主从自适应协调控制方法
摘要：为了保证城市道路“绿波带”的通行效率,合理协调主从道路的车流量,通过利用时延Petri网建模,提出了一种主从自适应协调控制方法.该方法可以根据干线主路口的车流量自动调整其相位时间,也可根据主路口的相位及车流量自动协调变换从路口的相位时间.通过案例分析,该方法可以有效实现主从路口的自适应协调控制,在保证绿波带畅通的同时,使通过支路的车辆数尽可能大,有助于提高交叉口的通行效率.基于行为片段模式的流程模型Petri网交互变化区域的责任分析
摘要：对Petri网模型交互后的变化区域的责任分析,是模型交互一致性和兼容性研究的一个重要问题.已有的关于变化区域的研究只涉及到寻找变化区域的方法,对于引起变化区域的责任分析并没有做更多研究.给出了责任的定义,结合行为片段模式的概念,从动态的角度,提出一种基于行为片段模式来分析判断变化区域的责任方的方法,并通过实例分析验证了该方法的有效性.基于CPN的BPEL活动协同授权一致性检测机制研究
摘要：BPEL访问控制机制是Web服务安全组合研究的重要内容,如何维护活动协同授权的一致性是其中的难点.通过扩展的CPN（有色Petri网）对BPEL活动协同授权执行的动态行为语义进行建模,利用可覆盖树方法分析协同授权模型状态变迁发生的序列,实现活动协同授权约束一致性的动态检测,为组合Web服务中业务流程协同授权约束设计的一致性提供合理的理论基础.最后,通过实例说明了检测机制的有效性.基于XAr/T-net的业务流程建模与分析
摘要：Petri网是对业务流程进行描述和分析的有效工具,但已有的基于Petri网的建模方法无法体现流程中关键业务数据的变化.Artifact作为业务流程中的数据实体,是具有嵌套结构的复杂数据对象.用一种图形化的XML模式定义语言描述Artifact的结构.将XML文档的操作与Petri网流程的定义相结合,对以Artifact为中心的业务流程建立一种可计算的XAr/T-net模型.在XAr/T-net模型的基础上,分析业务流程逻辑结构,并采用覆盖图分析Artifact的特性.基于模态Petri网的行为有效区间寻找最优路径的方法
摘要：为满足客户需求,在行为约束下的业务流程中寻找行为执行的最优路径具有一定的实际意义.已有的研究是建立在静态分析基础上,通过优化算法或是行为分析来寻找最优执行路径,忽略了行为约束条件对执行行为有效性的影响,所得结果具有一定的局限性.文中在已有方法的基础上,利用Petri网行为轮廓序关系描述约束条件并确定行为有效区间,提出了基于模态Petri网分支有效区间的业务流程最优路径选择方法.该方法以行为有效区间替代已有的固定值方法,以便更好地描述业务流程的行为约束以及约束下的有效行为.通过一个具体的业务流程分析实例分析了该方法的有效性.自控网系统建模工具的研究与开发
摘要：自控网系统是一类具有非线性关系和强大建模能力的Petri网.应用可视化编程平台Visual Studio.NET开发了自控网系统建模工具CyberNetTool.用户可在交互方式下建立自控网系统模型,并采用PNML格式文件来存储模型.构造了软件核心类,以实现界面控件管理和模型分析,详细描述了自控网系统各性质分析模块和动态仿真模块的实现算法.最后通过具体应用实例表明了该工具的正确性和实用性.面向活动的BPEL4WS动态访问授权模型及实现研究
摘要：业务流程访问控制机制是Web服务组合应用中的难点.针对现有BPEL4WS安全访问控制研究的不足,提出面向活动的BPEL4WS动态访问授权模型（ADABM）.通过解除组织模型和业务流程模型间的耦合关系,ADABM将BPEL4WS访问权限约束细化到活动一级,用户只在流程执行会话期的活动符合安全需求的情况下才拥有Web服务的访问授权,授权随着业务流程上下文动态授予和收回,授权流与业务流同步执行.文中最后还给出ADABM模型在Web服务安全组合应用中的实施框架.基于Petri网和并发调度标识图的并发任务调度的建模与分析
摘要：在云计算及网格计算环境下,由于资源具有分布、异构、动态、自治等特点,其并发任务的调度更加复杂,迫切需要强有力的图形与数学工具对其进行建模与分析.Petri网是描述与分析并发、异步、动态等事件的理想的图形与数学工具.给出了并发任务调度的加权时延Petri网模型.可达标识图是分析Petri网动态特性的一个重要工具,但它不能表达Petri网中变迁的并发关系,尤其是不便于分析被描述系统的时间特性.提出了并发调度标识图的概念,给出了构造时延Petri网的并发调度标识图的算法.最后,利用并发调度标识图分析了并行下载的时间特性.基于颜色Petri网的有偿交互QA系统投诉模型
摘要：有偿交互问答（QA）系统受到越来越多的关注,但是补偿的不公平性等问题可能会引起用户的投诉.通过分析有偿交互QA系统的投诉流程,首先利用颜色Petri网对投诉流程进行形式化建模;然后使用CPN Tools对所建立的形式化模型进行验证;最后对所建模型的状态空间报告进行分析,证明了系统各响应流程设计的正确性等特性.所提出的方法对有偿交互QA系统的综合形式化分析具有重要意义.基于层次CPN的OpenFlow建模研究
摘要：CPN作为一种形式化方法,得到了广泛的研究与应用,其在网络协议上和工业系统中的应用尤为突出.OpenFlow是一种新的网络交换模型,包含OpenFlow交换机和控制器.文中首先介绍了OpenFlow协议及CPN （Coloured Petri Nets）,然后基于层次CPN对OpenFlow网络进行了建模,对每一层的模型都做了详细的说明,充分体现OpenFlow的工作机制.在建模的过程中,详细地考虑了模型中token的选取和变量的定义,使得CPN模型的执行可以描述OpenFlow的动态工作过程.通过CPN工具生成的状态空间对模型的性质进行了简单的分析,证明了它的活性、有界性.最后给出了下一步的研究工作.使用随机Petri网的网络安全系统分析
摘要：网络攻击图一直是网络安全研究的重要手段,传统的攻击图和针对攻击路径的防御方案很难从概率的角度描述和分析攻击几率与防御技术对整体方案的影响程度.使用随机Petri网理论,给出了一种建立在攻击图之上的Petri网防御方案转换算法,使用该算法生成的随机Petri网模型可以实现对攻击和防御过程的并行分析.实验验证表明,该方法可以有效地量化攻击过程的发生几率,还可以协助分析不同防御技术对系统整体安全性的影响.
