Сети Петри

Как уже упоминалось выше, в процессе моделирования сложных систем находят широкое применение методы имитационного моделирования, в частности, сети Петри.

Интерпретация сетей Петри основана на понятиях условия и события. Состояние системы описывается совокупностью условий. Функционирование системы состоит в осуществлении последовательности событий. Для возникновения события необходимо выполнение некоторых условий, называемых предусловиями. Возникновение событий может привести к выполнению условий, называемых постусловиями. В сети Петри условия моделируются позициями, события - переходами. Предусловия события представляются входными позициями соответствующего перехода, постусловия - выходными позициями.

Расширение сетей Петри

Для того, чтобы использовать сети Петри для моделирования стохастических процессов, были осуществлены следующие расширения:

1. Использование времени (стохастические Сети Петри)

Для моделирования различных процессов необходимо количественно рассматривать время. В стандарте сетей Петри для этого нет механизмов. Стохастические сети Петри как расширение стандарта сетей Петри могут рассматривать время.

2. Окрашенные (цветные) сети Петри

Для многих задач моделирования необходимо различать разные типы информации и существенных потоков, которые встречаются в системе. В известной мере это может достигаться отдельными структурами сетей Петри для каждого из типов потока, которые синхронизируются только в переходах. Но с этим методом модель теряет свое сходство с исходной системой, где различные типы потоков часто используют одинаковые маршруты передачи. Дополнительные проблемы возникают, когда разным типам потоков нужно распространять ограниченные ресурсы. Чтобы модели различных потоков имели взаимозависимости, разделение типов потоков отдельными позициями и дугами невозможно. Поэтому желательно, чтобы однородные метки одного потока отличались от однородных меток другого потока. Это расширение стандарта сети Петри названо окрашенная или цветная сеть Петри.

3. Решение Конфликта.

Два перехода вступают в конфликт, если оба имеют возможность срабатывания, но после запуска одного перехода предусловие или постусловие другого перехода становится невыполнимыми. В этом случае переход, который действительно должен сработать, определяется определенными стратегиями.

4. Понятие Подмодели

С помощью этого структурного понятия модели становится возможным последующее использование библиотек подмоделей. Это приводит к увеличению четкости и улучшению обработки основной модели. Затраты на моделирование уменьшаются благодаря многократному использованию однажды разработанных подмоделей в рамках основной модели или в рамках других моделей. Это позволяет строить неограниченные иерархические модели.

Case-технологии

CASE-средства (Computer-Aided Software/System Engineering) появились в первую очередь для проектирования информационных систем (ИС). Но, так как накоплен­ный опыт оказался удачным, они начали применяться также для реинжи­ниринга бизнес-процессов.

Технология дает возможность оптимизировать модели организационных и управленческих структур компаний и позволяет лучше решать такие задачи, как планирование, финансирование, обучение.

В большинстве современных CASE-системах применяются методологии структурного анализа и проектирования, которые основаны на наглядных диаграммах. При этом для описания модели проектируемой системы используются графы, диаграммы, таблицы и схемы. Такие методологии обеспечивают строгое и наглядное описание проектируемой системы. Оно начинается с общего обзора системы, затем детализируется, приобретая иерархическую структуру.

Некоторые CASE-технологии ориентированы только на системных проектировщиков и представляют собой специальные графические средства для изображения различного вида моделей:

• диаграммы потоков данных (DFD - data flow diagrams) совместно со словарями данных и спецификациями процессов;

• диаграммы «сущность-связь» (ERD - entity relationship diagrams), являющиеся инфологической моделью предметной области;

• диаграммы переходов состояний (STD - state transition diagrams), учитывающие события и реакцию на них системы обработки данных.

Другой класс CASE-технологий поддерживает только разработку программ.

Интегрированное CASE-средство содержит следующие компо­ненты:

• репозитарий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обес­печивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов синхронизацию поступления информации от различных разработчи­ков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и не противоречивость;

• графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм, образующих модели ИС;

• средства разработки приложений;

• средства конфигурационного управления;

• средства документирования;

• средства тестирования;

• средства управления проектом;

• средства реинжиниринга.

На сегодняшний день российский рынок программного обеспечения располагает широким спектром CASE-средств: Erwin+Bpwin, "CASE.Аналитик", Designer/2000 и т.д.