Redes de Petri (RP) Características de las RP Reglas de funcionamiento Marcación en las RP Ramas restauradoras Clases de RP Jerarquización de RP

Transcripción

1 Redes de Petri (RP) Características de las RP Reglas de funcionamiento Marcación en las RP Ramas restauradoras Clases de RP Jerarquización de RP Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 1

2 Características de las RP Desarrolladas por Carl A. Petri en 1961 para modelar sistemas concurrentes. Responde a preguntas tales como: Qué estados puede presentar el sistema? Qué sucede con el sistema cuando recibe un estímulo o evento? En qué orden son alcanzados los estados del sistema? Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 2

3 ...Características de las RP Es una red que consiste en: lugares conexiones arcos que conectan los lugares y las conexiones anotaciones La red posee vida ya que presenta un conjunto de reglas específicas de funcionamiento. Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 3

4 Ejemplo de una RP Pieza para pulimento Pieza no pulida Inicio de pulimento Pieza en pulimento Pulidora ocupada Pulidora libre Fin de pulimento Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 4 [8]

5 Reglas de funcionamiento Marca = ficha ( ) presente en un lugar. Marcación de la red = conjunto de todos los lugares marcados de una red en un momento dado. Reglas de funcionamiento = definen cómo una RP puede alcanzar distintas marcaciones en el tiempo. Lugares tienen capacidad limitada: soportan sólo una ficha a la vez (RP segura). Ocurrencia de las llamadas alteraciones permite el movimiento de fichas en la red. Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 5

6 ...Reglas de funcionamiento Alteración está habilitada para una marcación si: todas las marcas de entrada están presentes todas las marcas de salida están ausentes La ocurrencia de una alteración o paso: consume las marcas de todos los lugares de entrada genera marcas en todos los lugares de salida Importante: Ocurrencia de una alteración habilitada no es obligatoria y depende del evento asociado. No existe ninguna ley de conservación de marcas Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 6

7 Marcación en las RP habilitada no habilitada no habilitada concurrencia conflicto conflicto Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 7

8 Relaciones causales entre conexiones c1 c1 c2 c1 c2 c3 c4 c2 secuencia independencia opcionalidad Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 8

9 Interpretación de la RP Interpretación general para sistemas de información: Lugar se entiende como estado del sistema (nombre del lugar = nombre del estado). Conexión, por medio de los arcos, configura una transición n de estado. Anotación n en la conexión (nombre) se entiende como el evento asociado que regula la ocurrencia de la transición. Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 9

10 ...Interpretación de la RP Casos particulares de la interpretación: Transición n sin evento es una alteración que ocurrirá apenas se habilite. Estado sin nombre es un estado sin signficación para el modelo, pero útil para efectos de alguna habilitación. Solicitud producto Verificación pago Verificación disponibilidad Solicitud recibida Solicitud aprobada Producto indisponible Disposición Producto disponible Indisposición Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 10

11 ...Interpretación de la RP...Interpretación para sistemas de información: opcionalmente puede anotarse dentro de la conexión: acciones y/o condiciones pedido recibido esperando pedido cliente consultar stock pedido recibido consultar stock; crédito cliente = aprobado pedido verificado pedido en despacho monto pedido < mínimo pedido por cobrar Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 11

12 Ejemplo de RP Vacante U fuera del mercado Persona P fuera del mercado Vacante V fuera del mercado Crea vacante U Persona P firma contrato para tomar vacante U Persona P entra al mercado Persona P firma contrato para tomar vacante V Crea vacante V Vacante U libre Persona P posee Vacante U Persona P libre Persona P posee Vacante V Vacante V libre Persona P deja vacante U Persona P deja vacante V Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 12 [6]

13 Ramas restauradoras cambio a verde auto esperando verde semáforo verde cruza semáforo auto llega al cruce cambio a amarillo Problemas con la habilitación de cruza semáforo ( por qué?) Se desea representar que el cruce del auto depende del estado del semáforo, pero que su ocurrencia no lo modifique Solución: ramas restauradoras Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 13

14 ...Ramas restauradoras Rama restauradora de entrada en una alteración: habilita la alteración con la presencia de la marca de entrada se interpreta como si se retirara y colocara instantáneamente esta marca, es decir, verifica la presencia de marca en el lugar cambio a verde auto esperando verde semáforo verde cruza semáforo auto llega al cruce cambio a amarillo Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 14

15 ...Ramas restauradoras Patrón de restauración de una marca de entrada es representado por la rama restauradora de entrada: Estado marcado a verificar Evento de verificación Estado marcado a verificar Evento de verificación Representación Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 15

16 ...Ramas restauradoras Rama restauradora de salida en una alteración: habilita la alteración con la ausencia de la marca de salida se interpreta como si se colocara y retirara instantáneamente esta marca, es decir, verifica la ausencia de marca en el lugar cambio a rojo auto esperando cruzar semáforo rojo cruza semáforo auto llega al cruce cambio a verde Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 16

17 ...Ramas restauradoras Patrón de restauración de una ausencia de marca de salida es representado por la rama restauradora de salida: Estado desmarcado a verificar Evento de verificación Estado desmarcado a verificar Evento de verificación Representación Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 17

18 ...Ramas restauradoras Desde el punto de vista de expresividad de la RP se prefiere representar ramas restauradoras que condiciones en las transiciones. Ejemplo: Recepción pedido Pedido solicitado Verificación cliente cliente existe Pedido aceptado Recepción pedido Verificación cliente Pedido solicitado Pedido aceptado Cliente registrado Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 18

19 Ejemplo de RP Inactivo Tarjeta insertada Identificando Identificación falla expulsar tarjeta Cancelar presionado expulsar tarjeta Cancelar presionado expulsar tarjeta Cargo concluido expulsar tarjeta Identificación correcta reinicializar selección Selección asiento agregar asiento Seleccionando Comprar presionado Volver presionado Confirmar presionado Confirmando cargar en cuenta Cargando en cuenta Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 19 [5]

20 Clases de RP Sistemas condición/evento: redes elementales ya vistas Redes lugar/transición: más usada para modelar cuantitativamente. Ejemplo: 1 lugar1 /3/ lugar2 /3/ lugar3 /3/ Redes compactas: redes abstractas con variables a partir de las redes elementales Redes de colores: variante de red compacta con fichas de diferentes colores en vez de variables Redes canal/actividad: informales (sin reglas de funcionamiento), útiles para jerarquizar Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415]

21 Jerarquización de RP Redes canal/actividad para construir el nivel abstracto de la red elemental o detallada. Jerarquización resultante no es recursiva ( por qué?). Componentes de la red canal/actividad: actividad: canal: arcos: conectan actividades y canales Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 21

22 ...Jerarquización de RP Ejemplo: Inactivo Tarjeta insertada Identificando Identificación falla expulsar tarjeta Cancelar presionado expulsar tarjeta Cancelar presionado Cargo concluido expulsar tarjeta Inicio expulsar tarjeta Identificación Expulsión Identificación correcta reinicializar selección Compra Selección asiento agregar asiento Seleccionando Comprar presionado Volver presionado Confirmar presionado Confirmando cargar en cuenta Cargando en cuenta Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 22

23 ...Jerarquización de RP Reglas para relacionar redes detallada y abstracta: cada componente abstracto (canal y actividad) representa a un conjunto no vacío de componentes detallados (lugares y conexiones) todo componente detallado debe aparecer representado en algún componente abstracto arcos abstractos deben respetar el sentido de los arcos detallados (restauradora se asume como entrada o salida según corresponda) Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 23

24 ...Jerarquización de RP...Reglas para relacionar redes detallada y abstracta: componentes detallados en un componente abstracto deben ser consistentes con el entorno local del mismo: actividades contienen conexiones en los límites canales contienen lugares en los límites agrupación es arbitraria: en general se busca definir grandes estados y grandes transiciones entre estos estados Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 24

25 ...Jerarquización de RP Ejemplo genérico: A X B Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 25

26 ...Jerarquización de RP Ejemplos genéricos correctos o incorrectos?: Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 26

27 ...Jerarquización de RP Ejemplo: Inactivo Alto centrifugado Alto lavado Alto llenado Comenzar Llenando Lavadora llena Ciclo centrifugado concluido Lavando Ciclo lavado concluido Centrifugando Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 27 [1]

28 ...Jerarquización de RP Red abstracta resultante para el ejemplo anterior: Inactivo Alto operación Comenzar Ciclo normal concluido Operando Modelamiento de Sistemas de Información: RP [v050415] 28