3.3. Petri Nets và một số công cụ mô phỏng dựa trên lý thuyết Petri Nets
Petri Nets là một công cụ mô hình đồ họa và toán học có khả năng áp dụng cho nhiều hệ thống. Nó là một công cụ đầy hứa hẹn cho việc mô tả và nghiên cứu các hệ thống xử lý thông tin đồng thời, không đồng bộ, phân tán, song song, ngẫu nhiên. Như một công cụ đồ họa, Petri Nets sử dụng các biểu đồ luồng, các sơ đồ khối và các mạng để mô tả. Thêm vào đó, các thẻ bài (token) được sử dụng trong các mạng để mô phỏng các hoạt động đồng thời và động của hệ thống. Như một công cụ toán học, nó có thể thiết lập các phương trình trạng thái, phương trình đại số và các mô hình toán học khác chi phối hành vi của hệ thống. Lý thuyết của Petri Nets có nguồn gốc từ luận án tiến sĩ của Carl Adam Petri vào năm 1962. Kể từ đó, ngôn ngữ hình thức của Petri Nets đã được phát triển và được sử dụng trong nhiều lĩnh vực lý thuyết cũng như ứng dụng.
3.3.1. Các ứng dụng của Petri Nets
Mạng Petri (Petri Nets- PN) là một công cụ đồ họa dùng để mô tả hình thức luồng các hoạt động trong các hệ thống phức tạp bằng kỹ thuật đồ họa (như sơ đồ khối hoặc cây
logic), PN đặc biệt thích hợp để mô tả một cách tự nhiên tương tác logic giữa các bộ phận hoặc các hoạt động trong một hệ thống như hệ thống đồng bộ, tuần tự, đồng thời, tương tranh. Mạng Petri được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực như:
- Đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống - Các giao thức truyền thông
- Các hệ thống phần mềm – phân tán - Các hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán - Các chương trình đồng bộ và song song - Các hệ thống điều khiển công nghiệp - Các hệ thống sự kiện rời rạc
- Các hệ thống bộ nhớ đa xử lý
- Các hệ thống điện toán luồng dữ liệu - Các hệ thống chịu lỗi…
3.3.2. Lý thuyết Petri Net
Một Petri Net (PN) là một đồ thị có hướng với các node thuộc hai lớp khác nhau (places và transitions) và các cung (arcs) chỉ được phép kết nối các node của các lớp khác nhau.
Các thành phần cơ bản của Petri Net được thể hiện trong hình minh họa 3.5