Метод побудови моделі обчислювального процесу на основі мережі Петри

Анотація

Метою роботи є підвищення якості обчислювального процесу, що вирішує поставлену задачу, за рахунок
його моделювання і налагодження на основі мережі Петрі. Під якістю обчислювального процесу розуміється відсутність
помилок (за циклювання, параліч, неможливість реалізації деякого фрагменту і т.п.) і його оптимізація за критерієм
мінімуму складності. Пропонується новий підхід до аналізу обчислювального процесу, заснований на попередньому
моделюванні мережами Петрі як фрагментів обчислювальних процесів, так і повних обчислювальних процесів. Це
дозволить виявляти багато помилок на стадії моделювання обчислювального процесу. Обчислювальний процес
розглядається як сукупність макрооперацій, які є функціонально закінченими операціями різного ієрархічного рівня. Для
виділення макрооперацій з обчислювального процесу проводиться його декомпозиція на елементарні (базові) обчислювальні
конструкції. Формулюється твердження про те, що будь-який обчислювальний процес може бути сконструйований на
основі відносно невеликої кількості макрооперацій. Для реалізації нового підходу ставиться і вирішується завдання
розробки методу побудови мережі Петрі по заданому обчислювальному процесу. Суть запропонованого методу полягає в
розбитті обчислювального процесу на макрооперації, побудові для кожної макрооперації фрагмента мережі Петрі,
моделюванні всіх фрагментів, збірки з фрагментів мережі повної мережі Петрі і її моделюванні. Для реалізації методу
розробляється процедура побудови моделі обчислювального процесу. Наводиться опис етапів даної процедури:
декомпозиція обчислювального процесу на макрооперації за запропонованими правилами, переклад макрооперацій у
фрагменти мережі Петрі і їх моделювання, збір за запропонованими правилами повної мережі Петрі і моделювання
отриманої мережі Петрі. Результати реалізації всіх етапів процедури заносяться в бібліотеку, призначення якої –
накопичення знань про обчислювальні процеси, відповідні їм мережі Петрі та результати моделювання. Це дозволяє
спростити процес моделювання нового обчислювального процесу за рахунок використання вже налагоджених фрагментів.
У разі виявлення помилки в обчислювальному процесі або його не оптимальності обчислювальний процес коригується, що і
дозволяє підвищити його якість за вказаними вище критеріями. На прикладі сортування вставками експериментально
підтверджується правильність роботи побудованої мережі Петрі із застосуванням заявленого методу.