基于Petri网的分层业务过程挖掘方法

已有的过程挖掘方法通常以事件日志为输入,挖掘得到扁平过程模型,然而这些方法并不能很好地支持任务之间嵌套关系的识别和分层过程模型的挖掘。由此,提出一种从带有任务生命周期信息的事件日志中识别任务之间嵌套关系,进而挖掘分层业务过程模型的方法,挖掘得到的模型用分层Petri网来描述。在分层过程模型的基础上,给出了模型质量度量方法。为了提高所提方法的通用性和对事件日志中的噪声和低频行为的处理,定义了基本任务关系的频次和频率,并引入噪声阈值来过滤低频关系。所提方法均已在开源过程挖掘平台ProM工具中实现。基于仿真日志数据和真实日志数据,定量比较了所提方法与已有过程挖掘方法挖掘模型的质量,进一步验证了本文方法针对分层业务过程模型挖掘的优势。     

基于Petri网的事件日志与过程模型对齐方法

为了提高过程挖掘中计算最优对齐的效率,提出一种基于Petri网的事件日志与过程模型之间的快速对齐方法——RapidAlign方法。该方法在观察日志的同时运行模型,比对日志活动与模型活动,从而得到日志移动、模型移动和同步移动;根据移动类型计算代价值,并记录日志和模型的当前状态;选取代价值最小的状态继续日志的观察和模型的运行,直到日志和模型均到达结束状态。最终生成一个最优对齐图,其源节点到终节点之间的路径包含了基于标准似然代价函数的事件日志与业务过程模型之间的所有最优对齐。对RapidAlign方法的适用性进行了详细且严格的描述,从理论上证明了该方法的正确性与有效性。通过仿真实验,验证了RapidAlign方法的优越性。     

基于有色Petri网的FMS生产系统的研究

运用有色Petri网对FMS柔性生产系统进行建模,在深入研究Petri网和扩展Petri网相关理论的基础上,从整个生产系统的控制功能方面验证了利用Petri网所建立系统模型的正确性。再在CPNTools环境下对生产系统模型进行了仿真,通过对生产系统仿真模型运行状态的跟踪,发现了具体导致生产系统运行出现死锁状态的原因,并提出相应的改进方法,该方法成功地应用于FMS生产系统的整个加工过程中。     

基于对象模型的FMS死锁检测

柔性制造系统的主要特点是多种不同类型的工件同时在系统中加工 ,这些工件竞争系统中的有限资源会导致死锁的发生 ,能够检查出 FMS运控软件中可能发生的死锁问题是系统能够正常运行的必要条件之一。本文首次基于面向对象模型 ,定义了死锁问题 ,并在此基础上提出了检测死锁的算法 ,此算法具有通用性和实用价值。     

基于工作流网的成批处理工作流模型挖掘方法

针对现有过程挖掘技术在解决成批处理工作流模型挖掘问题上存在的不足,研究了相应的过程挖掘方法。利用系统事件日志中活动实例的输入输出、开始与结束时间等数据,通过引入成批处理特征等概念来发现成批处理区及隐含的事件记录,并结合现有过程挖掘方法来挖掘成批处理工作流模型。该方法充分利用现有过程挖掘方法的优越性能,解决了支持成批处理工作流系统中的模型自动构建问题。通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

S3PMR网的一种死锁预防优化策略

针对Petri网的S3PMR中的死锁预防问题,提出一种优化的控制器设计方法.当控制器的优化性不能保证时,要对所添加的控制器进行结构分析,提出了一个输出弧位置最优化的死锁预防控制算法.将S3PMR中的严格极小信标分为基本信标和从属信标,对每一个基本信标添加一个控制库所,使其P-不变式可控,且不会产生新的可被清空信标,对从属信标的控制则通过调整基本信标的控制深度变量来实现.从而用少量的控制库所得到结构更简单、许可行为更多的活性Petri网控制器.     

基于Petri网的工作流模式研究

为了满足企业对过程模型描述能力的需求，提出了一个基于Petri网的新工作流模式完全解决方案。在深入研究工作流模式的基础上，应用高级Petri网技术来构造所有的工作流模式。抑制弧通过测零帮助实现多实例的同步，消耗库所负责移除多余的标记，带标记的库所实现对变迁触发序列的控制；设计加权弧和限制容量的库所来实现同步M条路径中被激活的N条的情况。本方案实现了将所有的工作流模式，从基本到复杂，都映射到相应的Petri网上。最后，通过一个集成制造过程模型的实例，说明基于Petri网的方案能够完全满足企业在模型描述能力上的各种复杂需求。     

基于Petri网的故障诊断方法研究

Petri网作为一种图形化的网络与建模工具,能方便的表示和分析信息流,进行逻辑关系的表达和系统行为的建模,在故障检测和诊断领域得到越来越广泛的应用.该文对基于Petri网的故障诊断方法进行了系统研究,旨在为工程实践提供理论基础.     

基于Petri网模型的FMS控制决策方法研究

应用Petri网理论 ,通过对现有FMS(柔性制造系统 )进行分析和研究 ,确定了该FMS中的各状态和事件及其因果关系 ,建立了实际FMS的Petri网模型。通过该模型的描述和对FMS实际运行情况进行分析 ,建立了优化调度控制规则。依据模型和调度控制规则 ,构造了该FMS管理与控制软件 ,实现了用于一实际FMS的调度与控制决策系统和动态运行的有效控制     

基于行为距离的带隐变迁过程模型挖掘方法

过程发现的目的是基于记录在事件日志中的业务过程的执行数据发现过程模型,由于一些原因导致过程模型中可能会出现隐变迁,而这些隐变迁的执行又不出现在事件日志中,因此隐变迁的挖掘是过程挖掘的难点之一.已有隐变迁挖掘方法对解决并发结构中的隐变迁存在不足,且可能出现一些冗余的隐变迁.基于此,提出一种带隐变迁的过程模型挖掘新方法,首...     

Deadlock prevention and avoidance in FMS: A Petri net based approach

The use of structure theory of Petri nets to develop efficient deadlock prevention and deadlock avoidance methods for flexible manufacturing systems (FMSs) modelled by S⁴R nets is demonstrated. Major synchronisation patterns, such as generalised parallel and sequential mutual exclusion, frequently observed in FMS contexts can be represented by this class. The liveness property of a given S⁴R net (deadlock-freeness in the context of FMSs) is characterised in terms of structural Petri net elements called siphons. An efficient method for controlling minimal siphons of a given S⁴R net is developed where local control places are added to the net. A sufficient condition for liveness of the augmented net is provided. This constitutes a deadlock prevention approach. When the net liveness condition is not satisfied, an on-line controller, using a dynamic resource allocation policy, is developed for the augmented net. The performance of the proposed approaches is illustrated using several examples.     

一种基于Petri网的功能/数据分析方法

为实现Petri网模型中的数据分析和功能分析,提出了基于关联矩阵的方法.以一个典型的企业信息化系统为例,采用Petri网建立系统模型来描述系统的功能结构和数据流程.基于关联矩阵分析了系统功能特性和数据正确性及两者间的关系;依据最近邻连接方法的思想提出一个聚类算法,以实现子系统的自动划分.结果表明,采用Petri网方法能有效地描述和分析数据与企业过程关系,促进基于Petri网统一模型的企业信息化系统开发方法的研究.     

基于Petri网的位置敏感工作流建模与正确性验证方法。

针对移动业务过程中对位置信息建模和分析的需求,结合目前已有的工作流建模方法,提出一种针对位置敏感工作流进行建模和正确性验证的方法。该模型以工作流网为基础,结合6种描述位置之间关系的原语,以位置约束的形式定义业务流程中的位置信息及其与活动之间的关系,然后基于Petri网的状态可达图得出对所建立模型进行正确性检查的方法。基于ProM平台开发了一个位置敏感工作流的建模工具,验证了所提建模方法的可行性和算法的正确性。     

一种基于Petri网和AGA算法的测试系统死锁预防策略

在自动测试系统中,很多任务需要并行测试.测试过程比串行测试复杂,较容易出现死锁现象,因此提出一种基于Petri网和自适应遗传算法(adaptive genetic algorithm)的死锁预防策略.在该策略中,首先为自动测试系统建立一个Petri网模型,然后将Petri网的状态方程作为约束条件,最后求出模型的发射序列即系统中无死锁的任务调度路径.Petri网的发射序列求解一直是NP问题,针对这种情况,引入自适应遗传算法对可行解空间进行全面的搜索,可得到所有无死锁的路径.最后,通过雷达接收机的并行测试例子,和启发式算法搜索进行对比,进一步体现了该死锁预防策略的优越性.     

基于UML和Petri网的雷达测试系统建模方法研究

针对自动测试系统组建过程中出现的问题,提出一种基于UML和Petri网相结合的层次化建模方法.该方法结合了统一建模语言(UML)和Petri网的优点,首先利用UML为系统搭建上层框架,进行系统的功能设计;然后将系统的类图和活动图映射为Petri网,从而能以Petri网的数学形式和软件仿真工具为基础,对系统的动态行为进行评估和验证;最后以某雷达测试系统的搭建为例,和人工组建方法进行了对比,验证了提出的层次化建模方法在系统组建的效率和正确率方面的有效性.     

基于Petri网的车间物料配送及路径规划方法

针对离散制造车间物料配送、废料回收效率低且成本高等问题,建立了能够描述车间资源流动状态的Petri模型.以车间物流总成本为优化目标,在分析车间资源流动的基础上结合物料配送的时间窗,提出了具有Petri网特性的软时间窗车辆路径规划方法.利用整数线性规划方法,在MATLAB软件中对实例进行求解,验证了 Petri网应用于离...     

基于Petri网的产品研发设计工作流的柔性建模方法

为了解决复杂产品研发设计工作流建模问题,提高产品研发设计工作流管理系统在运行中对动态变化的响应能力,提出了一种基于Petri网的柔性建模方法.该方法结合面向对象和分层的思想对Petri网进行扩展,利用优先级、变迁触发规则等属性规则描述了模型的柔性.该方法不仅可以降低产品研发设计工作流建模的复杂度,还可以支持产品研发设计...     

故障Petri网的激发矩阵方法研究

为了解决故障建模中如何较好地描述故障状态变化过程的问题,定义了带有激发矩阵的故障Petri网,对库所、变迁、激发矩阵、理想激发矩阵以及激发时间作了有别于传统Petri网的定义;将系统故障解释为源库所故障或者变迁的激发功能故障;依据变迁及其外延的一般形式,给出了故障Petri网的激发矩阵分析方法,由此提出了一种故障诊断算法.以某电源系统为例,设计实验对所提出的故障诊断算法进行验证,结果表明算法能够有效、可靠地诊断出系统故障.