Petri網(wǎng)的元展：一種并發(fā)系統(tǒng)模型檢測方法

目錄
序言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究現(xiàn)狀與問題 3
1.3 研究內(nèi)容 4
第2章 基本知識 6
2.1 袋集 6
2.2 并發(fā)系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型 7
2.2.1 Petri網(wǎng)的定義 7
2.2.2 可達(dá)性、活性、死鎖與活鎖 9
2.2.3 結(jié)構(gòu)良好的Petri網(wǎng)子類及其性質(zhì) 11
2.2.4 工作流網(wǎng)及其健壯性 13
2.2.5 跨組織工作流網(wǎng)及其兼容性 15
2.2.6 資源分配網(wǎng)及其無死鎖性 16
2.3 計(jì)算樹邏輯 17
第3章 并發(fā)系統(tǒng)若干判定問題的復(fù)雜度 20
3.1 一些經(jīng)典的 PSPACE完全與NP完全問題 20
3.1.1 線性有界自動機(jī)接受問題 20
3.1.2 布爾可滿足性問題與Tautology問題 21
3.1.3 劃分問題 22
3.2 工作流網(wǎng)健壯性判定問題的復(fù)雜度 22
3.2.1 健壯性判定問題是PSPACE難的 22
3.2.2 有界工作流網(wǎng)健壯性問題是PSPACE完全的 32
3.3 一些特殊結(jié)構(gòu)的工作流網(wǎng)健壯性問題的復(fù)雜度 34
3.3.1 無環(huán)工作流網(wǎng)健壯性問題是co-NP完全的 34
3.3.2 安全非對稱選擇工作流網(wǎng)健壯性問題是co-NP難的 37
3.3.3 無環(huán)非對稱選擇工作流網(wǎng)健壯性等價于弱健壯性 41
3.3.4 自由選擇工作流網(wǎng)健壯性等價于弱健壯性 43
3.4 跨組織工作流網(wǎng)兼容性判定問題的復(fù)雜度 44
3.5 資源分配網(wǎng)死鎖判定問題的復(fù)雜度 45
3.5.1 安全的資源分配網(wǎng)死鎖判定問題是NP完全的 45
3.5.2 賦權(quán)的資源分配網(wǎng)死鎖判定問題是NP完全的 48
第4章 Petri網(wǎng)的元展 51
4.1 Petri網(wǎng)的展開 51
4.1.1 并發(fā)與沖突 51
4.1.2 分支進(jìn)程 51
4.1.3 展開 54
4.2 Petri網(wǎng)的元展的定義 55
4.2.1 切與可能擴(kuò)展 55
4.2.2 元展 58
4.3 Petri網(wǎng)元展的有限性 60
4.4 有界Petri網(wǎng)元展的完整性 62
4.5 Petri網(wǎng)元展的生成算法 63
4.5.1 展開的生成算法 63
4.5.2 元展的生成算法 64
第5章 基于元展的工作流系統(tǒng)健壯性檢測 69
5.1 工作流網(wǎng)元展的特性 69
5.1.1 無界工作流網(wǎng)元展的特性 69
5.1.2 有界工作流網(wǎng)元展的特性 73
5.2 基于元展的健壯性判定 76
5.2.1 充分必要條件 76
5.2.2 充分性證明 79
5.2.3 必要性證明 80
5.3 應(yīng)用實(shí)例：電梯調(diào)度系統(tǒng) 82
5.3.1 電梯調(diào)度系統(tǒng)描述 82
5.3.2 電梯調(diào)度系統(tǒng)的工作流網(wǎng)模型 83
5.3.3 基于元展分析電梯調(diào)度系統(tǒng) 84
第6章 基于元展的跨組織工作流網(wǎng)兼容性檢測 86
6.1 基于元展判定跨組織工作流網(wǎng)兼容性 86
6.2 允許簡單回路的跨組織工作流網(wǎng)：SCIWF-網(wǎng) 88
6.3 SCIWF-網(wǎng)的T-構(gòu)件與帽的定義 89
6.3.1 無環(huán)FCWF-網(wǎng)的T-構(gòu)件與帽 89
6.3.2 SCIWF-網(wǎng)的T-構(gòu)件與帽 91
6.4 基于T-構(gòu)件與帽的SCIWF-網(wǎng)兼容性判定 97
6.4.1 充要條件 97
6.4.2 判定弱兼容性的算法 101
6.4.3 判定兼容性的算法 102
6.5 應(yīng)用實(shí)例：三方交互的訂貨流程 103
6.5.1 三方交互的訂貨流程簡介及其 SCIWF-網(wǎng)模型 103
6.5.2 三方交互的兼容性分析 104
第7章 基于元展的資源分配系統(tǒng)死鎖檢測 105
7.1 資源分配網(wǎng)元展的特性 105
7.2 基于元展的資源分配網(wǎng)死鎖檢測 107
7.3 應(yīng)用實(shí)例一：哲學(xué)家就餐問題 108
7.3.1 哲學(xué)家就餐問題描述 108
7.3.2 哲學(xué)家就餐問題的資源分配網(wǎng)模型 108
7.3.3 基于元展分析哲學(xué)家就餐問題 109
7.4 應(yīng)用實(shí)例二：柔性制造系統(tǒng) 111
7.4.1 柔性制造系統(tǒng)描述 111
7.4.2 柔性制造系統(tǒng)的資源分配網(wǎng)模型 113
7.4.3 基于元展分析柔性制造系統(tǒng) 113
第8章 基于元展的計(jì)算樹邏輯公式檢測 114
8.1 基于元展檢測計(jì)算樹邏輯的思路 114
8.2 原子命題在元展上的標(biāo)記算法 116
8.2.1 求解元展中并發(fā)關(guān)系 116
8.2.2 基于無向圖極大團(tuán)求解切 121
8.2.3 原子命題的標(biāo)記 123
8.3 經(jīng)典邏輯算子在元展上的標(biāo)記算法 124
8.3.1 *φ的標(biāo)記 124
8.3.2 φ1∨φ2 的標(biāo)記 124
8.3.3 φ1∧φ2 的標(biāo)記 124
8.4 時序算子在元展上的標(biāo)記算法 124
8.4.1 EXφ的標(biāo)記 125
8.4.2 EFφ的標(biāo)記 127
8.4.3 E[φ1Uφ2] 的標(biāo)記 128
8.4.4 AXφ的標(biāo)記 130
8.4.5 AFφ的標(biāo)記 131
8.4.6 A[φ1Uφ2] 的標(biāo)記 133
8.5 應(yīng)用實(shí)例：無饑餓的哲學(xué)家就餐 134
8.5.1 無饑餓的哲學(xué)家就餐問題描述及其Petri網(wǎng)模型 134
8.5.2 基于元展檢測無饑餓性 137
8.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 138
第9章 模型檢測工具BUCKER簡介 140
第10章 總結(jié)與展望 143
參考文獻(xiàn) 145
關(guān)鍵詞中英文對照表 157