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Petri Netze II

Petri Netze II. Vorlesung 2 SWS WS ‘99/00 Gisbert Dittrich FBI UniDo dittrich@cs.uni-dortmund.de. Gliederung Kapitel 7: Tools. Einleitung/Hintergrund: Was sind PNs und was will ich mit PNs ? - Ziel Netzbasierte Repräsentationen Idee von “Verfeinerung” am Beispiel

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Petri Netze II

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Presentation Transcript

  1. Petri Netze II Vorlesung 2 SWS WS ‘99/00 Gisbert Dittrich FBI UniDo dittrich@cs.uni-dortmund.de

  2. Gliederung Kapitel 7: Tools • Einleitung/Hintergrund: • Was sind PNs und was will ich mit PNs ? - Ziel • Netzbasierte Repräsentationen • Idee von “Verfeinerung” am Beispiel • Toollandschaft • Toolbeschreibungen im Netz • Tool: PetriLab • Anforderungen an Tools PetriLab • Inhalt der Vorführungen - Methodik • Schlußbemerkungen

  3. Ziel Beiträge zur • Repräsentation von Systemen in den frühen Phasen der Entwicklung insbesondere: • für Systeme mit Nebenläufigkeit • Software/Hardwaresysteme, dort v.a.: • Anforderungsbeschreibungen • v. a. funktionale Anforderungen • Ist-Analyse ---> Validierung

  4. Netzbasierte Repräsentationen • Bipartite, gerichtete Graphen (mit An-/Inschriften)

  5. Netzbasierte Repräsentationen • Netze mit präziser Semantik • Bedingungs/Ereignis Netze • Place/Transition Nets • Prädikat/Transitions PN/Coloured PN • Stochastische, timed PNs • .... • Netze mit präformaler Semantik: • Kanal/Instanz Netze

  6. Netzbasierte Repräsentationen

  7. Netzbasierte Repräsentationen

  8. Netzbasierte Repräsentationen • Behandlung komplexer Darstellungen • Mittel für Abstraktion: • Vergröberung <---> Verfeinerung • Erste Vorstellung der Idee am Ausschnitt eines Beispiels: Pipelined Prozessor

  9. Netzbasierte Repräsentationen

  10. Bemerkungen: Toollandschaft Tools zur Systemerstellung

  11. Bemerkungen: Toollandschaft Tools zur Systemerstellung

  12. Tools im Netz • World of Petri Nets • www.daimi.aau.dk/PetriNets/ • Petri Net Tools • www.daimi.aau.dk/PetriNets/tools/db.html • Petri Net Classification • www.daimi.aau.dk/PetriNets/classification/indx.html (Stand: 24.1.2000)

  13. Anforderungen an Tools • Aufgabengerecht: • unterstützt Methodik für • Neuentwicklungen (from scratch) ---> top-down Modellierung • Verwendung schon existierender Dokumente ---> bottom-up Modellierung • Akzeptanz • gut dokumentiert • ..... u.a. Portierbarkeit

  14. Anforderungen: Akzeptanz • Akzeptanz • umfangreiche Funktionalität • Fehlervermeidung/-suche (syntaktisch) • Modellierung-Validierung • niedrige "semantische Distanz“ • niedrige "artikulatorische Distanz“ • intuitive, benutzergesteuerte Darstellung (graphisch) • direkte Manipulation • Modifizierbarkeit • inkrementelles Modellieren • Zulassen zwischenzeitlicher Inkonsistenzen • Wiederverwendbarkeit : u.a. Bausteine • Performance: • stabil • schnell • komfortabel • ............

  15. Petri Lab • Prototyp eines Tools zur Modellierung komplexer (v.a. konkurrenter)Systeme unter Verwendung von Petrinetzen • unterstützt • Modellieren: Editor • Validation: (integrierter) Simulator • implementiert: • in Object Pascal/MPW auf Apple Macintosh (ca. 1990)

  16. Petri Lab • Editor • Erzeugung und hierarchische Repräsentation von Kanal-Instanz-Netzen • Unterstützt die Verfeinerung von Stellen und Transitionen simultan in einer Diagrammhierarchie ! • Layer für Substrukturen in einem Diagramm • Simulator • P/T- Netze • timed/stochastische Netze (GSPN/DSPN)

  17. Vorführungen • Modellierung von Hierarchie ---> Prozeßregelung • Inspektion einer mittelgroßen Modellierung ---> Funktionale Spezifikation des Kerns von PetriLab • Simulation/Aufzeichnung ---> Produzent-Konsument • Layer/STTI Netze/Auswertung ---> Produzent-Konsument Fortsetzung • Simulation hierarchischer Netze ---> be-/entladen --> Pipelining Modell

  18. Methodik • Eine Methode: • (Sammle erste Informationen über das angestrebte System) • Beginne mit einer Grobmodellierung in Form eines einzelnen Kanal-Instanz Netzes • Erzeuge eine Netzhierarchie (mit Hilfe von Verfeinerungen). • Erprobe Variationen: ändere, erweitere, entferne. • Reichere mit präziser Semantikbeschreibung an: • simuliere - analysiere • Nutze die erzeugten, validierten Dokumente zur weiteren Systementwicklung.

  19. Schlußbemerkungen • Rückblick • Modellieren mit PNs • Tool PetriLab • Mögliche Vorhaben (für die nähere Zukunft?) • Überprüfen der methodischen Ansätze mit den jetzt existierenden/revidierten Werkzeugen (---> Modellieren komplexerer Systeme) • weitere Arbeiten an der Toollandschaft: • Literatur

  20. Bemerkungen: Toollandschaft • Redesign von PetriLab: • Neuimplementierung unter Benutzung einer neuen Datenstruktur. • Erweiterungen • Simulation von sog. “high level nets” • Wiederverwendbarkeit hierarchischer Netze über copy/paste hinaus. Integration von “Bausteinen“ • Mehr Komfort: u.a. • visuelle Darstellung von Knoten/Verbindungen/Marken. • Aggregierte Informationen in visueller Form.

  21. Bemerkungen: Toollandschaft • Entwicklung weiterer Werkzeugkomponenten • Extraktion dedizierter Editoren/Simulatoren • Analysator für komplexere Netzklassen • Prototyper.

  22. Literatur 1 • [Aign 87] Aigner, H.: RAPPS- Rapid Prototyper für formale Petrinetz-Spezifikationen, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987 • [BrBu 90] Brodda, A.-Buttler, P. : PetriLab, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1990 • [BrRR 87a] Brauer, W.-Reisig, W.-Rozenberg, G. (Edts.): Petri Nets: Central Models and Their Properties, LNCS Vol. 254, Springer Verlag 1987 • [BrRR 87b] Brauer, W.-Reisig, W.-Rozenberg, G. (Edts.): Petri Nets: Applications and Relationships to Other Models of Concurrency, LNCS Vol. 255, Springer Verlag 1987 • [Busc 89] Buschmann, F.: PETENET- ein multi-user-fähiger Petrinetzeditor für hierarchische Petrinetze, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1989 • [DiEv 89] Dittrich, G.-Evertz-Jägers, B.: Der Kanal-Instanz-Netz Editor KINED, Forschungsbericht Nr. 308 des Fachbereichs Informatik, Universität Dortmund, 1989 • [Ditt 89a] Dittrich, G.: Specification with Nets, p.111-124 in [PiMo 90] • [Ditt 89b] Dittrich, G.: Tools for Modelling with Petri-Net like Nets, p. 191-199 in [PiMo 90] • [Ever 88] Evertz-Jägers, B.: Objektorientierte Entwicklung eines Editors zur Erstellung hierarchischer K/I-Netze, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988 • [Fabi 87] Fabian, D.: Ein Tool zur Analyse von Petrinetzen, speziell S/T-Netzen, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987

  23. Literatur 2 • [Fehl 92] Fehling,R.:Hierarchische Petrinetze:Beiträge zur Theorie und formale Basis für zugehörige Werkzeuge, Dissertation, Dortmund 1991, Verlag Dr. Kovac, Hamburg 1992 • [Gers 90] Gers, T.: PetriLab-STTI, ein Simulator für stochastische uind zeitbehaftete Petrinetze, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1990 • [Hamm 88] Hammerhofer, M.: Beiträge zu Timed Petri Netzen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988 • [KPR 87] Kühnel, B.-Partsch, H.-Reinshagen, K.P: Requirements Engineering, Versuch einer Begriffsklärung, Informatikspektrum 10, 6 ,12.87, p.334-335 • [LeWo 89] Leufke, A.- Wolberg, D.: Bausteine für Petri-Netze - Konzept und Einsatz, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1989 • [Mary 88] Maryniak, A: Petri-Netze: Allgemeine Begriffsklärung und anwendungsorientierte Einführung in die Modellierung. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988 • [Mese 87] Mesewinkel, U.: Pr/T-Systembausteine für die Modellierung der Interprozeßkommunikation in verteilten Systemen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987 • [Pete 87] Dittrich, G.- Szwillus, G.(Edts): PETE - Ein Petrinetz-Editor, Abschlußbericht der Projektgruppe PETE, Interne Berichte des FB Informatik, Dortmund 1987

  24. Literatur 3 • [PetS 89] Dittrich, G. - Fehling, R.(Edts): Endbericht der Projektgruppe PetSi, Interne Berichte des FB Informatik der UniDo, Dortmund 1989 • [Pick 91] Pickers, M. : MOVE, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1991 [PiMo 90] Pichler, F.- Moreno-Diaz, R. (Edts.): Computer Aided Systems Theory - EUROCAST ´89, LNCS 410, Springer Verlag 1990 • [Reis 85] Reisig, W.:Systementwurf mit Petrinetzen, Springer 1985 • [Schm 87] Schmenner, M.:Entwurf und Implementierung eines Programms zur Überprüfung der syntaktischen Korrektheit von Beschriftungen verschiedener PN -Typen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987 • [Reck 88] Reck, M.:Von informellen zu formalen Spezifikationen durch Petri-Netze und Abstrakte Datentypen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988 • [Rüpi 88] Rüping, A.:Beiträge zur Methodik hierarchischer Petrinetze. Ein Konzept für eine hierarchiebezogene Modellierung mit interpretierten Netzen auf der Basis von Netzmorphismen, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988 • [Soma 86] Dittrich, G. -Eising, G.(Edts.): Software für Materialflußsysteme. Abschlußbericht der Projektgruppe SOMAT, Interne Berichte des FB Informatik, Universität Dortmund, 1986 • [Viet 88] Viethen, R.:Petri-Netze: Methodikansätze und anwendungsorientierte Einführung in die Modellierung. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988

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