Systém diskrétnych udalostí (DES – Discrete Event System) modeluje reálny systém prostredníctvom vykonávania diskrétnych udalostí. Pomocou DES možno reálny systém diskrétne simulovať, ale aj formálne analyzovať jeho štruktúru a správanie. Na to sa využíva Petriho sieť (PN – Petri net), čo je grafický nástroj na modelovanie DES ako napríklad týchto:

• automat na kávu,
• obsluha zákazníkov v obchode,
• komunikačný protokol,
• riadenie križovatiek v cestnej sieti alebo
• manažérske procesy vo firme.

Petriho sieť možno formálne analyzovať i simulovať. Celý proces modelovania nám lepšie pomáha pochopiť, ako modelovaný systém funguje a výsledný model nám dáva priestor na experimenty.

Videonahrávky ukážok, čo sa dá robiť s PN (z nástroja CPN Tools):

Simulácia problému obedujúcich filozofov (0:48 min)
Simulácia inej verzie problému obedujúcich filozofov (0:41 min)
Hierarchický model systému hromadnej obsluhy (0:13 min)
Analýza stavového priestoru (3:37 min)

*

Obrázky ilustrujú problém obedujúcich filozofov – schéma a farbená Petriho sieť:

*

Základná PN má veľa rozšírení a podtried. Niekoľko zdrojov inšpirácie:

http://cpntools.org/
http://www.di.unito.it/~greatspn/index.html#GreatIntro
http://www.tu-ilmenau.de/fakia/Petri-nets.8162.0.html

*

Petriho siete majú široké použitie. Tu je niekoľko konkrétnych príkladov jednoduchých modelov: distribuovaná databáza, problém obedujúcich filozofov a telefóny.

A tu je ukážka farbenej Petriho siete na pohyb automaticky riadených vozidiel v dopravnej sieti (systém AGV), aké sa používajú v logistike vo veľkých výrobných podnikoch alebo skladoch. Takúto sieť dokáže vytvoriť absolvent predmetu.

Petriho siete majú aplikácie vo všetkých oblastiach, kde sú dynamické systémy so súbežnými procesmi, teda i v manažmente. Ak ich nemáte vo svojom študijnom programe, môžete si ich zapísať navyše ako voliteľný predmet. Vítaní sú študenti všetkých zameraní. Ak chcete v budúcnosti programovať ústredne, PN vám pomôže pochopiť fungovanie ústredne. Ak chcete robiť admina počítačovej siete, môžete analyzovať fungovanie operačného systému a celej siete. Ak vás láka návrh aplikácií, elektronických obvodov alebo analýza manažérskych procesov v podniku, využite pri tom výhody PN.

*

Absolvent tohto predmetu dokáže pracovať s hierarchickými časovanými farbenými Petriho sieťami, ktoré sú solídnym nástrojom na modelovanie zložitejších systémov. Predstavujú pre neho užitočné rozšírenie možností modelovania a rozšírenie myslenia o novú dimenziu, ktorá sa v ostatnom štúdiu príliš nevyskytuje. Mal by byť schopný namodelovať napríklad takéto zadanie:

Vytvorte jednoduchý nečasovaný model vo farbenej Petriho sieti modelujúci dianie na parkovisku pred budovou fakulty. Vozidlá prichádzajú na parkovisko cez vstupnú rampu, ktorá sa zdvihne len po priloženi identifikačnej karty s patričným povolením k snímaču. Po prejdení vozidla sa rampa spustí. Odchod vozidiel cez výstupnú rampu prebieha rovnako ako príchod. Kapacita parkoviska je 43 vozidiel. Ak je parkovisko plné, vstupujúce vozidlo ho opustí cez výstupnú rampu. V štartovacom stave je na parkovisku 31 vozidiel.

Modifikácia 1: Doplňte do modelu podmienku, že vstupná rampa sa otvorí len za predpokladu, že kapacita parkoviska nie je naplnená.

Modifikácia 2: Doplňte do modelu jav, keď karta vstupujúceho vozidla nie je akceptovaná a vozidlo po dvoch pokusoch o prečítanie karty vstupný priestor opustí a odíde preč.

Modifikácia 3: Doplňte do modelu reprezentáciu poruchového stavu, keď obidve rampy prestanú reagovať na prikladané karty. Po istom čase (zatiaľ sa môžu hromadiť vozidlá pred rampami) operátor obidve rampy zdvihne a vozidlá môžu voľne prechádzať. Rampy zostanú zdvihnuté až do momentu, keď sa porucha odstráni a systém sa dostane do normálneho stavu.

Posledná aktualizácia: 7.9.2011