CPN Tools 系統建模分析工具(持續更新)


一直想把之前看有關CPN的文獻資料做一個綜合性的整理,所以最近花了些時間,把烏克蘭敖德薩國家電信科學院交通運輸部學院的講義做一個翻譯。本課程的翻譯不具授權(如有侵權請及時聯系,做刪除處理)

本課程的標題是 《使用CPN Tools模擬電信系統》用於學生課堂信息系統數學建模,用於教授碩士課程

本課程介紹了仿真系統CPN Tools的功能,該系統是丹麥奧胡斯大學開發的軟件,並使用在信息系統數據建模課程中用於電信系統和網絡的建模,本課程中我們選擇的案例是交換式以太網模型的示例。本課程的翻譯中的的案例部分我不再重復試驗。最后會上傳部分自己試驗的代碼,僅供大家參考使用。

本課程內容結構(因為分章節戳連接比較繁瑣,所以后續的所有直接放在對應標題下面)

結構

1CPN tools實現層次網絡

CPN Tools是使用Petri網語言的特殊仿真系統用於模型的表示。 該系統是在美國奧爾胡斯大學開發的丹麥,並通過網絡為非商業組織免費分發網站http://www.daimi.au.dk/CPNTools/。 服務水平允許分類CPN Tools作為企業系統。 它被用於許多現實生活中的項目特別是在電信領域。 最近諾基亞公司正在申請CPN工具,用於模型驅動的新一代手機開發。 

CPN Tools 提出了一種強大的層次Petri網結構的模型描述,根據標准分類,此類網絡結構命名為層次定時網絡,事實證明他們等同於圖形結構的算法系統,因此抽閑對象指定任意的層次網絡。

簡單的顏色Petri網使用不同的token值。token值的類型通過自然數表示一種顏色集,比方1:red  2:blue, 3-green等,顏色Petri更加的復雜,因為此類結構中的token被描述成一個抽象的數據類型在編程語言中。術語“colored”任然保存之前的意思,但是完全不同“colors”體現的意思。

時間戳的Petri網使用時間的概念模型來表達執行中的實時對象,盡管在經典的petri網中,變遷點火之后立即發生,但是在定時網絡中存在確定的持續時間或者確定的延遲。這樣可以分析具有時間屬性的復雜模型。在這樣的網絡結構中,一個元素可以由另一個網絡表示,在CPN tools 中,可以使用替代變遷。所以存在嵌套的結構,這其中對層次結構的數量沒有嚴格的限制。

1.1Petri網圖和CPN ML語言

 1.2 例子(1)

    例子(2)

    例子(3)

2、CPN Tools最基本的功能和目的

最近博客上很多網友一直在重復問我一個 在建模中遇到的token 值無法設置的問題,大家可以在我的博客中找找,之前寫過這個。今天在這里補充一下。

比方下面的一個簡單的邏輯的CPN 圖,  我們看到在send變遷中我們定義了一個復合類型的toke值     Client_Session_id和  id=1. 復合類型的token值 要放在括號里面 ,設定這個token只發送一次。所以前面的   ·點之前是 1。 這里注意這個符號 ,我下面特意找了鍵盤圖標了出來。

 

 申明顏色集是喲個的關鍵字是   colset  ,定義變量使用的關鍵字是 var ;比方上面簡單的邏輯關系的CPN圖中 。我們定義了  NO 顏色 是 INT類型(也就是類似數據類型 整型), DATA 顏色集是STRING類型(也就是類似數據類型為字符串類型),  而我們定義變量主要是用在狐上用來表示傳輸的數據類型,上面途中 p這個變量表示傳輸的數據 為DATA,   n 表示傳輸的數據了行為NO ,復合顏色的定義分成很多,這里后面我再有時間更新。

 

 2.1 CPN Tools工具的目的

    

 2.2 CPN Tools最基本的功能

 

 

 

3、CPN Tools的界面組織結構

 3.1 主窗口區域

 

 

 

 3.2 工具工作區

 

 

 

 3.3 上下文菜單

 

 

 

 3.4 模型結構

 

 

 

 3.5 幫助系統組織

 

 

 

 3.6 CPN Tools工具反饋

 

 

 

4、CPN Tools工具箱

 4.1 網絡工具

 

 

 

 4.2 創建工具

 

 

 

 4.3 模擬工具

 

 

 4.4其他工具概述

 

 

 

5、基本的CPN ML語言

 5.1 簡單顏色集

 

 

 5.2 復合顏色集

 

 

 5.3 變量的聲明和常量

 

 

 5.4 函數

 

 

 

 5.5 隨機數

 

 

 

 5.6 多集

 

 

 

 5.7 時間戳

 

 

 

6、模型語言描述

 6.1 庫所描述

 

 

 

 6.3 弧描述

 

 

 6.4 變遷描述

 

 

 

7、CPN Tools定時網絡的特點

8、處理網絡碎片

9、融合庫所

10、層次網絡結構

 10.1 基本的替代變遷

 10.2 從下到上的建模

 10.3從上到下的建模

11、分析一個CPN-net 網絡的實驗數據

 11.1 調試模型的問題

 11.2狀態空間分析

 11.3 模擬網絡模型行為

 11.4 碎片測量

12、CPN Tools的附加功能

 12.1 聯合顏色集

 12.1 列表顏色集

附錄: 基於交換式局域網有色Petri網模型網絡響應評估模型

 代碼部分我上傳到了Git上,僅供參考

 


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