مدل زمان سنجی آنالیز پتری نت

آنالیز پتری نت” از طریق بررسی زمان سنجی، توالی و تعمیر خطرات سیستم را شناسایی می کند.PNA شامل ترسیم نقشه های گرافیکی دیاگرام های پتری نت و آنالیز این دیاگرام ها برای شناسایی مشکلات طراحی می باشد. مدل های عملکردی سیستم و قابلیت اطمینان می توانند برای توسعه ی مدل های پتری نت بکار روند. این تکنیک برای آنالیز ویژگی هایی از قبیل قابلیت دستیابی، قابلیت بازیابی و تحمل اشتباه نیز کاربرد دارد. بزرگترین مزیت پتری نت ها این است که آنها می توانند تمام بخش های تشکیل دهنده ی یک سیستم از قبیل سخت افزارها، نرم افزارها و انسان را به صورت یکپارچه بررسی کنند.

پیش زمینه:

PNA ، زیر مجموعه نوع تجزیه و تحلیل خطر طراحی سیستم  SD-HATقرار می گیرد. مدل های گرافیکی می توانند به مدل های ریاضی برای محاسبات احتمال تبدیل شوند. پتری نت برای توسعه ی مدل های قابلیت اطمینان عملیات سیستم بکار رود. از مزایای دیگر PNA این است که می تواند در مراحل ابتدایی طراحی یک سیستم بکار رود. یادگیری این تکنیک نسبتا سخت بوده و احتیاج به مهارت های ویژه در ارتباط با علم ریاضیات و کامپیوتر دارد.

تاریخچه

مفهوم مدل نمایش سیستم های موازی برای اولین با توسط کارل آدام پتری در سال ۱۹۶۲ معرفی شد. این نظریه ابزاری بر پایه ی گراف برای مدل سازی سیستم های دینامیکی مرتبط با سوئیچینگ را فراهم ساخته است. مطالعات دیگری برای مدل سازی سیستم در کاربردهای مختلف از قبیل قابلیت اطمینان، ایمنی و مدل های تجاری صورت پذیرفته است.

تعاریف: برای درک بهتر آنالیز پتری نت به تعاریف زیر توجه شود:

تحول: نماینده ی رویدادی از سیستم است که می بایستی اتفاق افتد. این تحول ها شامل یک زمان تاخیر سوئیچینگ هستند. زمانی که تمام ورودی ها دارای یک نشانه باشند، رویداد تحول فعال شده و اتفاق می افتد. تاخیر زمانی بیانگر طراحی عملیاتی واقعی سیستم است. تاخیر زمانی در هر گره تحول قرار می گیرد. تحولات آنی دارای تاخیر زمانی برابر صفر هستند. زمانی که گره ی تحول سویچ یا فایرشود تمام گره های ورودی توکن خود را از دست میدهند و تمام گره های خروجی یک توکن دریافت می کنند.

محل: برای نشان دادن گره های ورودی و خروجی به یک تحول استفاده می شود. محل ها شامل توکن ها هستند.

توکن: نماینده زمانبندی در منطق فازی سیستم هستند. آنها برای تراکنش ها کاربرد دارند.

پایه ی ارتباطی: سطری که تغییرات یک قطعه از یک حالت به حالت دیگر را نمایش میدهد برای مثال تحول از یک حالت عملیاتی به حالت نقص

وضعیت: به شرایط استاتیک مدل پتری نت قبل و بعد از فایرینگ تحول گفته می شود.

قابلیت دستیابی: سیستم می تواند حالات مختلفی داشته باشد. قابلیت دستیابی به قابلیت سیستم ها برای دستیابی به هریک از حالات در فاز عملیات اطلاق می شود.

تنوری:

متد PNA دیاگرام حالات عملیاتی سیستم را تعریف می کند. این دیاگرام برای حالات سیستم، حالات بين تحول ها و زمانبندی کاربرد دارد. شکل ۱ فرایند کلی PNA را نشان می دهد.

شکل 1: فرایند آنالیز پتری نت

متدولوژی:

PNA یک ابزار مدل سازی ریاضی و گرافیکی است که شامل محل ها، تحولات و کمان های اتصال می باشد. کمان های ورودی، محل ها و گذرها را به یکدیگر متصل می کند. این اتفاق زمانی رخ میدهد که کمانهای خروجی در یک حالت انتقال شروع شوند و در محل دیگری پایان یابند. انواع مختلفی از کمان ها وجود دارد. محل ها ممکن است شامل نشانه ها باشند. شکل ۲ علایم بکار رفته در PNA را نشان می دهند.

علایم بکار رفته در یک مدل پتری نت

شکل ۲: علایم بکار رفته در یک مدل پتری نت

تمام مدل های پتری نت می توانند با این علایم ساخته شوند.

PNA، گراف دو قسمتی است که شامل دو مدل گره می باشد. یکی محل هایی که می توانند توسط توکن ها مشخص شوند. محل ها دایره ای هستند که توسط توکن ها که به شکل نقطه هستند، مشخص می شود و دومی حالات تحول هستند که بوسیله زمان و D مشخص می شوند و معمولا به شکل میله یا مربع نمایش داده می شوند. اگر 0=D باشد زمان تحول آنی است. انتقال توکن ها توسط قوانین فایرینگ پیگیری می شود.

قوانین فایرینگ در چارچوب موارد زیر پیگیری می شود:

1. گذر، زمانی رخ می دهد که تمام محل های جایگاه ها بوسیله یک توکن مشخص شوند.
2. بعد از یک تاخیر 0≤D حالت تحول فایر می شود.
3. زمانی که تحول فایر می شود، توکن ها را از ورودی محل ها برداشته و به هر یک از محل های خروجی مربوطه اضافه می کند.
4. یک جایگاه می تواند شامل چندین توکن باشد.
5. تعداد توکن ها در یک پتری نت لزوما نمی بایستی ثابت باشد.
6. توکن ها در طول پایه ها با یک سرعت نامحدود در حال حرکت هستند.
7. زمان گذر D می تواند تصادفی یا قطعی باشد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ تکنیک آنالیز موانع در شناسایی خطرات

⇐ آنالیز و مدلسازی حوادث به روش مارکو

⇐ آنالیز علت شایع خرابی CCFA