Категория:Сети Петри

Развитие вычислительной техники характеризуется не только и не столько увеличением числа элементов, участвующих в обработке данных (будь то число функциональных блоков в процессоре или процессоров в вычислительной системе), сколько усложнением структуры их взаимосвязи, а также управления взаимодействием. Качественно новый характер взаимодействия в современных вы-числительных системах послужил причиной появления новых за-дач, связанных с анализом, моделированием и представлением при-чинно-следственных связей в сложных системах параллельно действующих объектов. Поэтому не случайно, что среди большого числа понятий, которые возникают и исследуются в кибернетике и информатике, одним из наиболее общих и важных является понятие дискретной динамической системы. Примерами дискретных систем могут служить компьютеры, их элементы и устройства, компьютерные сети, программы и операционные системы, системы сбора и автоматической обработки цифровой информации, системы автоматического управления объектами и процессами, производственные системы дискретного характера, такие как сборочные линии и цеха, социально-экономические структуры и т. п.

В случае систем с параллелизмом и тогда, когда нас интересует не только и не столько функция, реализуемая системой, а ее структурные характеристики и свойства, модель системы должна быть структурно подобна самой системе. Это означает, что такую модель можно строить по частям, как и систему. Глобальные функции и понятия модели могут определяться на основе локальных функций и понятий, соответствующих ее компонентам, подсистемам и под-процессам, а связи и отношения между фрагментами модели быть подобны связям и отношениям между фрагментами системы. Наконец, немаловажным фактором является возможность представления модели системы в форме, удобной и эффективной для обработки ее с помощью компьютера.

Указанным свойствам удовлетворяют так называемые сети Петри, которые разрабатывались специально для моделирования систем, содержащих взаимодействующие параллельные компоненты.

Впервые сети Петри предложил Карл Адам Петри в 1962 г. в своей докторской диссертации «Kommunikation mit Automaten» («Связь автоматов»), содержащей основные понятия теории связи асинхронных компонент вычислительной системы. В частности, в ней он подробно рассмотрел описание причинных связей между событиями. Его диссертация была посвящена главным образом теоретической разработке основных понятий, с которых начали развитие сети Петри.

Родившись при описании взаимодействующих автоматов, моделирующих системы аппаратного обеспечения, сети Петри оказались очень удобным инструментом для анализа и моделирования программного обеспечения. Это предопределило большой интерес к ним и быстрый прогресс в их исследовании, а также позволило стать им одной из наиболее популярных моделей параллельных систем, используемых не только для теоретических исследований, но и для практических применений в различных областях.

В настоящее время сети Петри используются для моделирования распределенных баз данных и операционных систем, архитектур вычислительных машин, систем и сетей, систем программного обеспечения, протоколов коммуникаций, семантики параллельных языков, систем с элементами искусственного интеллекта и т. д. К несомненным достоинствам сетей Петри относится также их наглядное графическое представление.