extensiones de redes de petri y aplicaciones al modelado de concurrencia


Hoy hemos tenido la última sesión sobre redes de petri dentro de la asignatura de programación concurrente en el máster. En esta ocasión hemos tratado en primer lugar las extensiones a las redes de petri generales que permiten incrementar la potencia de modelado de diversos sistemas reales: redes de petri generalizadas, con capacidad limitada en su plazas, con transiciones especiales, coloreadas, con arcos inhibidores y las temporizadas. Se ha prestado especial atención a las temporizadas que permiten simular el comportamiento dinámico de un sistema introduciendo un modelo de tiempo determinista o estocástico en los nodos de transición. El contenido de esta sesión se encuentra en los documentos pdf de modelado se sistemas concurrentes y extensiones de las redes de petri de la web de la asignatura.

Las redes de peri temporizadas con modelo de tiempo determinista tienen el inconveniente de requerir de una simulación para su evaluación y cálculo de sus propiedades. Por lo demás la introducción del tiempo permite reducir el número de estados que hay que simular. Las que introducen un modelo de tiempo estocástico disponen de herramientas matemáticas bien establecidas para su análisis y evaluación (i.e procesos y cadenas de markov, según el tiempo tenga distribución geométrica o exponencial) Tienen el inconveniente de no reducir el número de estados. La generalización de estas redes permite introducir transiciones con y sin tiempo y reducir el espacio de estados.

Tras las extensiones hemos tratado cómo aplicar las redes de petri al modelado de sistemas concurrentes. La idea básica consiste en asociar un significado e interpretación a las plazas, transiciones y testigos. La concurrencia maneja dos conceptos: eventos y condiciones. Un evento es una acción que se ejecuta en el sistema y se modela como una transición. la realización del evento depende del estado del sistema que se describe como un conjunto de condiciones que se modelan como plazas, con un testigo en su interior si se cumplen. La dependencia entre eventos y condiciones se representa mediante arcos,

El modelado de sistemas se suele realizar de forma modular identificando y modelando componentes y sistemas básicos que luego se interconectan entre sí. Existen una serie de patrones de interconexión que modelan esquemas de sincronización entre módulos que conviene conocer y que hemos tratado. Han sido especialmente interesantes (ver presentación) los diagramas de exclusión mutua entre secciones críticas, las sincronización productos consumidor con o sin buffer limitado, la sincronización para la utilización compartida de recursos con el modelo del problema de la cena china de los filósofos y la lectura y escritura sobre un recurso común y finalmente e modelado de los semáforos.

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