شماره ركورد
1745
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
1745
پديد آورنده
حسن مطلبي پاقلعه
عنوان
ارائه و تحليل زماني يك صورتبندي براي مدلسازي سيستمهاي هيبريد
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
كامپيوتر - نرمافزار
سال تحصيل
مهر 1392
تاريخ دفاع
مهر 1392
استاد راهنما
دكتر محمد عبداللهي ازگمي
چكيده
چكيده
در سالهاي اخير مدلسازي و درستييابي سيستمهاي هيبريد موضوع پژوهشهاي متعددي بوده است. معمولاً در اين زمينه از مدلهاي هيبريد مبتني بر اتوماتا استفاده ميشود. دليل اين امر، قدرت توصيف نظري و تحليلپذيري بالاي اين صورتبنديها در مقايسه با بسطهاي هيبريد شبكههاي پتري است. اما، به دليل سطح پايين بودن و محدوديتهاي تعامل مدلهاي مبتني بر اتوماتا، اين صورتبنديها براي توصيف سيستمهاي هيبريد پيچيده مناسب نيستند.
كارهاي متعددي براي ارائه صورتبنديهاي سطح بالاتري كه مناسب كار با سيستمهاي پيچيده باشند، ارائه شده است. بسطهاي زماني و هيبريد شبكههاي پتري نمونههايي از اين صورتبنديها هستند. در اين بسطها برخي امكانات و قابليتهاي توصيف موجود در صورتبنديهاي مبتني بر اتوماتا، نظير گزارهنماهاي فعالسازي، دستورات انتساب و غيره وجود ندارند. در نتيجه اين صورتبنديها قدرت توصيف صورتبنديهاي مبتني بر اتوماتا را دارا نيستند. به عبارت ديگر سيستمهاي بسياري وجود دارند كه توصيف آنها با استفاده از مدلهاي مبتني بر اتوماتا، ممكن بوده ولي با استفاده از مدلهاي مبتني بر شبكههاي پتري بسيار دشوار يا حتي غيرممكن است.
در اين رساله دو دسته صورتبندي براي مدلسازي و درستييابي سيستمهاي هيبريد پيشنهاد شده است: صورتبنديهاي مبتني بر شبكههاي پتري و صورتبنديهاي مبتني بر شبكههاي فعاليت. بسطهاي پيشنهادي به منظور پر كردن فاصله بين اتوماتاي هيبريد و شبكههاي پتري هيبريد و نيز شبكههاي فعاليت پيشنهاد شدهاند. صورتبنديهاي هيبريد حاصله داراي قدرت توصيف و تحليلپذيري معادل با اتوماتاي هيبريد هستند.
براي مدلسازي و تحليل سيستمهاي هيبريد چندنرخي، شبكههاي پتري هيبريد چندتكين (MSHPNs) پيشنهاد شده است. به منظور فراهم كردن امكان مدلسازي پارامتري سيستمهاي هيبريد و تحليل مستقيم مدلهاي پارامتري بدون نياز به مقداردهي پارامترها، شبكههاي پتري هيبريد چندتكين پارامتري
(P-MSHPNs)پيشنهاد شده است. همچنين براي تحليل محافظهكارانه و بهدست آوردن نتايج قابل اتكا در حضور خطاهاي اندازهگيري، محاسبات غيردقيق و نوسان زمانسنجها، شبكههاي پتري هيبريد بازهاي (IHPNs) پيشنهاد شده است. نهايتاً، براي توصيف و تحليل سيستمهاي زماني و هيبريدي كه توصيف آنها با استفاده از شبكههاي پتري زماني و هيبريد، دشوار يا ناممكن است (به دليل پيچيده بودن قواعد فعالسازي گذرها و اثر شليك آنها)، شبكههاي فعاليت زماني (TANs) و شبكههاي فعاليت هيبريد (HANs) پيشنهاد شدهاند. براي حل مسأله چالشبرانگيز رفع تضاد بين گذرهاي زماني و محاسبه سرعت اجراي گذرهاي زماني در حضور تضادها، گزارهنماهاي منتسب به گذرها و سطوح مختلف اولويت، هم در MSHPN و هم HANs، از محاسبات چندوجهي و تكنيكهاي برنامهريزي خطي بهكار گرفته شدهاند.
براي محاسبه فضاي حالت نمادين MSHPNs، روش افراز مبتني بر سرعت معرفي شده است كه در آن فضاي متغيرهاي پيوسته سيستم به يك مجموعه متناهي از چندوجهيهاي نه لزوماً بسته افراز ميشود، طوري كه بردار سرعت در هر چندوجهي يك مقدار ثابت مشخص داشته باشد. الگوريتم محاسبه فضاي حالت نمادين، رفتار سيستم را در قالب يك گراف كلاس حالت بهدست ميآورد. براي تحليل پارامتري
P-MSHPNs، بسط پارامتري الگوريتمها و ساختمان دادههاي مربوط به مدل غيرپارامتري ارائه شده است. در تحليل پارامتري كافي است كه صرفاً يكبار فضاي حالت پارامتري مدل در قالب يك گراف كلاس حالت پارامتري محاسبه شود. با داشتن اين گراف كلاس حالت پارامتري، ميتوان از آن براي وارسي مدل پارامتري استفاده كرد يا پس از مقداردهي پارامترهاي آن، يك گراف كلاس حالت غيرپارامتري بهدست آورد. سرانجام آنكه، براي رفع تضاد و نيز محاسبه سرعت و محاسبه فضاي حالت مدلهاي IHPN، برنامهريزي خطي بازهاي و رياضيات بازهاي بهكار گرفته شدهاند.
همچنين، با ارائه مثالهاي تشريحي در كاربردهاي مختلف نشان داده شده كه صورتبنديهاي پيشنهادي قابليت توصيف سيستمهايي را دارند كه توصيف آنها با صورتبنديهاي پيشين عملي نيست.
واژههاي كليدي: سيستمهاي هيبريد، شبكه پتري هيبريد، اتوماتاي هيبريد، شبكههاي پتري هيبريد چندتكين، شبكههاي پتري هيبريد بازهاي، شبكههاي پتري هيبريد چندتكين پارامتري، شبكههاي فعاليت زماني، شبكههاي فعاليت هيبريد، افراز مبتني بر سرعت.