HLA中数据分发管理的探究

HLA已成为了现代分布式仿真应用的通用技术框架的核心,而作为其六大服务之一的数据分发管理则提供了有效的信息交互和传送机制以满足系统可扩缩性的要求。文章介绍了HLA中数据分发管理DDM的过滤原理;研究并分析了目前几种实现DDM过滤机制的方法。     

数据分发管理匹配算法的R-树实现

数据分发管理（DDM）是高层体系结构（HLA）接口规范的6类服务之一,高效的区域匹配算法是DDM研究的重点和难点．当前的多种匹配算法往往只适用于特定的应用环境,且效率不够理想．R-树法是在空间索引技术的基础上提出的一种新的匹配算法,该方法用R-树对DDM区域的矩形进行组织,并利用Hash索引对其叶结点的组织方式进行了改进．实验结果表明R树法可有效减少动态DDM的维护开销,提高分布交互仿真的实时性,通过调整R-树的相关参数,可以进一步改善匹配算法的性能．     

基于颜色Petri网的Web服务组合建模及应用

给出了用颜色Petri网来对Web服务及服务组合建模,在描述服务内部控制结构的同时兼顾了数据流的描述,而且还给出了模拟Web服务执行的引发规则,从静态、动态两方面描述了Web服务及服务组合,最后还给出了一个应用颜色Petri网建模的实例。     

基于随机Petri网的内容分发网络能效分析

内容分发网络是一种新型的网络构建方式,能为用户提供较好的网络访问速度和稳定性,但其复杂的网络设备使得能耗相对较大,因此,内容分发网络的节能及能耗评价是其重要的研究主题。针对内容分发网络的网络结构,提出一种睡眠-唤醒机制和动态速率调节机制相结合的内容分发网络节能策略,并运用随机Petri网对内容分发网络节能策略进行能耗分析。在随机Petri网建模的基础上应用模型化简和评价方法,通过分析随机Petri网模型各状态稳定概率得到系统平均能耗,并使用软件SPNP对节能机制加入前后的内容分发网络能耗进行对比分析。通过对比分析表明,该节能策略能很好地降低内容分发网络的平均能耗。     

基于位移残差的数据分发管理区域匹配及传输算法

高层体系结构(high level architecture,HLA)是建模与仿真的国际标准,它规定了数据分发管理服务(data distribution management,DDM)来减少不相关数据的发送与接收,从而减少网络带宽占用.发布区域与订购区域之间匹配计算的效率是影响数据分发管理服务质量的重要因素.区域信息的传输同样非常重要,盟员间通过区域信息的传输来保持区域的正确性和一致性,但区域信息的传输同样会给网络带来负载.现有算法通常是在区域保真度和网络负载两者之间做折中处理,难以兼顾。因此,本文充分考虑了变化区域的匹配效率以及区域传输的带宽占用问题,做出以下贡献:1)定义了区域变化与区域匹配变化之间的映射关系,采用该映射可以明显减少区域改变后所需要的匹配计算次数,从而提高了匹配效率;2)将区域更新信息划分为两种数据表达,区域快照与区域残差.通过尽量传输区域残差来代替传输完整的区域信息可以有效减少区域信息传输所消耗的网络带宽.因此,本文提出一种基于位移残差的DDM匹配与传输算法,给出了算法的理论分析与测试结果,并且对算法在实际应用中的表现进行了测试对比,给出了数据对比与结果分析.实验结果表明,基于位移残差的DDM匹配与传输算法具有良好的匹配效率,并且能够大大减少网络带宽占用,尤其是在具有大量不断变化区域的情况下.     

Web服务的颜色Petri网模型及验证

利用Web服务组合技术,能够快速、灵活地满足复杂多变的业务需求.针对现有Web服务组合描述模型不独立于具体组合流程描述语言且不能全面刻画Web服务组合这两个问题,提出了一个描述Web服务的颜色Petri网模型,并给出了五个Web服务基本组合结构的模型表达,用于构造满足实际需求的Web服务组合流程.该模型能较全面地描述Web服务组合,同时还能够对组合流程正确性进行分析验证,最后通过建模实例说明了所提模型的实用性.     

基于颜色Petri网的不确定库存模型性能仿真

供应链中由于信息传递过程中出现的信息膨胀引起牛鞭效应造成各种成本的急剧增长,为使目标函数费用最小,基于颜色Petri网建立了不同需求预测方法及库存策略的CPN模型。在订单数量等变量随机产生以及订货点等因素不确定的情况下,通过实验仿真数据确定了存储、订货及缺货费用与各种不确定变量的关系,从而确定了最优的库存策略。通过对比实验证明了该方法的有效性及正确性。     

基于扩展颜色Petri网的Web服务组合建模及应用

该文提出一个基于扩展颜色Petri网的Web服务组合描述模型,该模型在描述组合流程的控制流和数据流的同时还能描述流程中的参数、操作的语义和服务质量,能较全面地刻画Web服务组合流程;最后通过该建模方法给出一个建模实例。     

基于颜色Petri网的网格服务组合

在新的面向服务的网格计算架构下,网格服务为Internet上的分布式计算提供了一种重要范例。对服务提供者和消费者来说,通过组装已有网格服务来创建新的增值网格服务的应用模式已经出现。网格服务的组合已经成为网格研究领域中的一个重要课题。由于可用网格服务的复杂性,许多网格服务表现出复杂的会话协议,要求其提供的操作能根据特定的规则进行调用。讨论了以下几个问题:(1)如何精确描述网格服务的会话协议;(2)如何建立组合规则来对选定的组件服务进行合成;(3)如何验证整个网格服务组合的正确性,尤其是被合并的组件服务的一致性和它们的会话协议。Petri网提供了描述并发系统同步的结构,高级编程语言提供了描述和操作数据值的结构,而颜色Petri网结合了Petri网和高级编程语言的表达能力。为了解决上述问题,提出了一个基于颜色Petri网的会话协议和网格服务组合模型,其使用颜色Petri网的带颜色的token来模拟业务流程的不同消息和事件类型,把服务的会话协议和网格服务组合过程转换为颜色Petri网(CPN),利用现有的CPN的专门工具(如CPN Tools)来对CPN进行模拟以分析评价系统的性能和行为性质。     

基于颜色Petri网的服务组合建模与验证

Web服务组合技术能快速、灵活的满足复杂多变的业务需求,Web服务组合及其形式化描述和验证已经成为Web服务中一个非常重要的研究方向.给出了一个基于颜色Petri网(CPN)的Web服务和Web服务组合的形式化定义和描述,主要描述了4种组合结构:顺序、选择、并发和循环.给出了一个颜色Petri网建模Web服务组合的实例,并且对模型进行了简单的正确性分析.分析结果表明,该建模方法满足正确性要求.     

基于有色Petri网的安全构件模型

安全性是安全苛求软件的重要特性,基于传统构件模型的软件开发技术尚不能满足安全苛求软件的开发需求。安全构件模型是一种既具有功能性需求又具有安全性需求的特殊构件模型。该文提出一种基于有色Petri网的安全构件模型及相应的构件组装算法,以确保系统符合相应的安全性需求并将其应用于CTCS-2级列车控制中心仿真系统建模。     

一种改进排序匹配算法在DDM中的应用与实现

数据分发管理功能是降低网络冗余数据的有效手段,它是实现HLA-RTI的关键技术。结合IEEE1516介绍了数据分发管理过滤机制以及传统的匹配方法,在分析排序算法匹配原理的基础上,给出了排序算法实现订购区域与公布区域的匹配策略,针对排序算法在区域数目较大时出现的运行时间长、存储空间占用大的弊端,提出了一种改进的排序算法。通过仿真实验表明改进后的排序算法在区域数目较大时所需的时间开销较少,并且在区域边长发生变化的情况下具有较好的平稳性。     

基于着色Petri网的工作流建模

为了提高工作流模型的适应性,通过建立统一的资源管理器模型,解决了工作流网的资源分配问题,得到了一致的资源请求和资源释放过程。在引入着色Petri网的基础上,得到更加容易控制和计算机化的着色工作流网模型。最后,定义并将适台于工作流的事件一条件一动作规则引入着色工作流网,提出了基于ECA原语的工作流模型描述机制。     

Colored Petri Net model with automatic parallelization on real-time multicore architectures

This paper proposes a novel Colored Petri Net (CPN) based dynamic scheduling scheme, which aims at scheduling real-time tasks on multiprocessor system-on-chip (MPSoC) platforms. Our CPN based scheme addresses two key issues on task scheduling problems, dependence detecting and task dispatching. We model inter-task dependences using CPN, including true-dependences, output-dependences, anti-dependences and structural dependences. The dependences can be detected automatically during model execution. Additionally, the proposed model takes the checking of real-time constraints into consideration. We evaluated the scheduling scheme on the state-of-art FPGA based multiprocessor hardware system and modeled the system behavior using CPN tools. Simulations and state space analyses are conducted on the model. Experimental results demonstrate that our scheme can achieve 98.9% of the ideal speedup on a real FPGA based hardware prototype.     

着色Petri网及其在系统建模与仿真中的应用

在众多的系统建模方法和语言中,用着色Petri网（Colored Petri Net,简写CPN）建立的模型是可执行的,更有利于动态仿真,非常适合建模具有同步、并发、资源共享的大系统。文章介绍了CPN的基本概念及建模特性,阐明了CPN的实用价值及应用发展前景,并对一个军事系统一一空对空导弹攻击系统进行CPN的图形形式的建模分析,并用Design/CPN进行仿真验证。     

基于CPN的接纳控制系统建模与仿真

利用着色Petri网(CPN),在CPN Tools平台上建立自顶向下的分层自适应OFDMA系统接纳控制模型。该模型能直观描述系统过程,具有开放性,适用于不同算法或到达间隔与处理时间不服从指数分布的业务。采用Monitor监控器分析模型性能,并与M|M|m|n排队模型进行仿真比较,结果验证了该模型的正确性和优越性。     

基于有色Petri网的网格调度模型的研究

有色Petri网(CPN)是一种高级网系统，可以为系统建模提供强有力的支持。该文介绍了CPN的基本概念和建模特性，在研究目前网格调度环境的基础上，提出了网格调度的CPN模型，应用状态空间分析法对两种典型的调度算法进行了分析和讨论。     

基于HCPN的发电企业项目管理工作流建模

如何对工程项目的成本、进度、质量情况进行控制和跟踪是发电企业的重要问题,应用工作流可通过对业务流程的整合及资源的合理分配解决这一问题。本文基于分层着色Petri网(HCPN),将工作流过程模型的逻辑结构和语义与HCPN中的网结构进行映射,进而利用CPN-TOOLS定义基于HCPN的项目管理工作流过程模型,并利用化简原则对工作流模型进行畅通性验证。     

基于染色Petri网的BGP连接过程模型

边界网关协议(BGP)缺少形式化分析,为此,根据RFC 1771,针对2个BGP路由器间连接建立过程,使用染色Petri网建立层级模型。通过交互式仿真观察所建模型行为和预期行为是否发生偏离。判定行为偏离发生的原因,修改模型直到偏离消失。求解模型的状态空间,并验证BGP连接过程的无死锁性和公平性。     

聚类的组播组分配策略在DDM中的实现

DDM(DataDistributionManagement)服务是高层体系结构HLA(HighLevelArchitecture)中定义的六大服务之一,它主要目的是通过减少网络间不相关数据的分发,提高网络的利用效率。一种常用的DDM优化方法是使用组播,组播是一种非常适合一对多的通信方式,它能够将更新数据发送到一个指定的定购者子集里。传统的DDM组播使用固定网格分配算法,在资源使用和数据发送方面存在一定的问题,不适合超大规模的仿真。本文在固定网格算法基础上提出了一种基于聚类的组播组分配算法,通过聚类,将固定网格的组播组进行合并,减少组播组的使用数量,提高网络资源的利用率,最后从实验结果上分析了聚类组播算法的优缺点。