Применение сетей Петри в разработке многопоточного программного обеспечения с ограниченными разделяемыми ресурсами на примере центров дистанционного управления и контроля
Диссертация
В результате применения на фазах анализа и проектирования предлагаемых методик создания и аттестации наборов UML-диаграмм программист получает автоматически сгенерированный проект и готовые к реализации в функциях классов алгоритмы, правильность которых обеспечена с помощью анализа полного пространства состояний модели на надежность функционирования и соответствие требованиям. Предложенные… Читать ещё >
Содержание
- 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ МНОГОПОТОЧНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ: ЦЕНТРЫ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
- 1. 1. Архитектура и особенности функционирования многопоточного программного обеспечения: центры дистанционного управления и контроля. 1В
- 1. 2. Анализ подходов к разработке программного обеспечения
- 1. 3. Методы обеспечения правильности моделей
- 1. 4. Анализ возможностей применения сетей Петри на технологическом цикле разработки программного обеспечения
- 1. 5. Постановка задачи диссертационного исследования
- 2. ПРИМЕНЕНИЕ КЛАССИЧЕСКИХ И РАСКРАШЕННЫХ СЕТЕЙ ПЕТРИ В МОДЕЛИРОВАНИИ И АНАЛИЗЕ МНОГОПОТОЧНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ЦЕНТРОВ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
- 2. 1. Применение классических сетей Петри для моделирования и анализа функционирования многопоточного программного обеспечения
- 2. 2. Применение раскрашенных сетей Петри для моделирования и анализа функционирования многопоточного программного обеспечения
- 2. 3. Анализ свойств раскрашенной иерархической сети Петри при моделировании функционирования реальных систем
- 2. 4. Применение компьютерных инструментов для моделирования и анализа раскрашенных иерархических сетей Петри
- 2. 5. Выводы
- 3. ПРИМЕНЕНИЕ РАСКРАШЕННЫХ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПЕТРИ НА ЭТАПЕ АНАЛИЗА
- 3. 1. Методика создания и аттестации UML-диафамм этапа анализа
- 3. 2. Шаблон UML-диаграмм на этапе анализа
- 3. 3. Преобразование набора UML-диаграмм этапа анализа в раскрашенную иерархическую сеть Петри
- 3. 4. Исследование модели и анализ результатов
- 3. 5. Выводы
- 4. ПРИМЕНЕНИЕ РАСКРАШЕННЫХ ИЕРАРХИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПЕТРИ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- 4. 1. Методика разработки и проверки моделей
- 4. 2. Шаблон UML-диаграмм проекта службы управления и контроля
- 4. 3. Преобразование набора UML-диаграмм проекта в раскрашенную иерархическую сеть Петри
- 4. 4. Моделирование и анализ
- 4. 5. Выводы
- 5. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЕТЕЙ ПЕТРИ В РАЗРАБОТКЕ ЦЕНТРОВ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
- 5. 1. Центр дистанционного управления и контроля таксофонов. 123 5.2. Диспетчерский центр блоков релейной защиты
- 5. 2. 1. Применение методики создания и аттестации модели центра дистанционного управления и контроля на этапе анализа
- 5. 2. 2. Применение методики создания и аттестации модели проекта центра дистанционного управления и контроля
- 5. 3. Выводы
- 5. 1. Центр дистанционного управления и контроля таксофонов. 123 5.2. Диспетчерский центр блоков релейной защиты
Список литературы
- Agha G. A. Concurrent object-oriented programming and Petri nets: advances in Petri nets / G. A. Agha, F. De Cindio, G. Rozenberg (Eds.). Berlin — Heidelberg: Springer, 2003. — 556 p. — (LNCS, Vol. 2001).
- Allen R. J. A formal basis for architectural connection / R. J. Allen, D. A. Garlan // ACM Transactions on Software Engineering and Methodology. 1997. -Vol. 6, № 3.-P. 213−249.
- Ambler S. W. Agile modeling: effective practices for eXtreme programming and the unified process (paperback) / S. W. Ambler, R. Jeffries. N. Y.: Wiley & Sons, 2002.-384 p.
- Aura Т. Time processes for time Petri nets / T. Aura, J. Lilius // Proceeding international conference on applications and theory of Petri nets, Toulouse, France, June 1997. Springer Verlag, 1997. — P. 136−155. — (LNCS, № 1248).
- Baresi L. Introducing formal methods in industrial practice / L. Baresi, A. Orso, M. Pezze // Proceeding of the 20 international conference on software engineering, Boston MA, USA, 1997. ACM Press, 1997. — P. 55−66.
- Barjis J. A language based combined requirements engineering approach / J. Barjis // Information systems: the E-business challenge: IFIP 17 World computer congress, Montreal, Quebec, Canada, 25−30 Aug. 2002. Kluwer Academic Pub., 2002.-P. 1−16.
- Battiston E. OBJSA nets: a class of high level nets having objects as domains / E. Battiston, F. De Cindio, G. Mauri // Advances in Petri Nets 88. Berlin — Heidelberg: Springer, 1988. — P. 20−43. — (LNCS, Vol. 340).
- Berthomieu В. Modelling and verification of time dependent systems using time Petri nets / B. Berthomieu, M. Diaz // IEEE Transactions on Software Engineering. 1991. — Vol. 17, № 3. — P. 259−273.
- Borger E. Abstract state machines: a method for high-level system design and analysis abstract state machines / E. Borger, R. F. Stark. — N. Y.: Springer Verlag Inc., 2003.-420 p.
- Brown A. An introduction to Model Driven Architecture. Pt I. MDA and today’s systems Electronic resource. / A. Brown. 2005. — Mode of access: http://www-106.ibm.com/developerworks/rational/library/3100.html. — Title from screen.
- Budkowski S. An introduction to Estelle: a specification language for distributed systems / S. Budkowski, P. Dembinski // Computer Networks and ISDN Systems. 1987.-Vol. 14, № 1. — P. 3−23.
- Campos J. On the integration of UML and Petri nets in software development / J. Campos, J. Merseguer // Lecture Notes in Computer Science. Berlin — Heidelberg: Springer, 2006. — Vol. 4024. — P. 19−36.
- Denaro G. Petri nets and software engineering / G. Denaro, M. Pezze // Lectures on concurrency and Petri nets: advances in Petri nets. — Springer Verlag, 2004. -P. 439−466. (LNCS, Vol. 3098).
- Dependability analysis in the early phases of UML based system design / A. Bondavalli, M. Dal Cin, D. Latella, I. Majzik, A. Pataricza, G. Savoia // J. of Computer Systems Science and Engineering. -2001. Vol. 16, № 5. — P. 265−275.
- Desel J. Lectures on Concurrency and Petri Nets. Advances in Petri Nets / J. Desel, W. Reisig, G. Rozenberg (Eds.). Berlin — Heidelberg — N. Y.: Springer Verlag, 2004. — P. 849. — (LNCS — Vol. 3098).
- Design/CPN Tutorial for X-Windows. Version 2.0 Electronic resource. / Meta Software Corporation, Cambridge, MA, USA. 1993. — Mode of access: http://www.daimi.au.dk/designCPN/man/Tutorial/Tutorial.All.pdf. — Title from screen.
- Drusinsky D. BetterState Pro. Tutorial: an introduction to design with State-Charts Electronic resource. / D. Drusinsky — Integrated Systems, Inc. -1997 — Mode of access: http://www.egr.msu.edu/classes/ece809/rover/docs/bestbook.pdf. Title from screen.
- Esparza J. Model-checking LTL with regular valuations for pushdown systems / J. Esparza, A. Kucera, S. Schwoon // Information and Computation. 2003. — Vol. 186, № 2.-P. 355−376.
- Girault C. Petri nets for systems engineering: a guide to modeling, verification, and applications / C. Girault, R. Valk. Springer Verlag, 2003. — 607 p.
- Gurevich Y. Abstract state machines: an overview of the project Electronic resource. / Y. Gurevich. — 2003. — 12 p. — Mode of access: http://research.microsoft.com/~gurevich/Opera/165.pdf. Title from screen.
- Harel D. On visual formalism / D. Harel // Communications of the ACM. -1988. -Vol. 31, № 5. P. 514−530.
- Hu Z. Explicit modeling of semantics associated with composite states in UML statecharts / Z. Hu, S. M. Shatz // J. of Automated Software Engineering. -2006. Vol. 13, № 4. — P. 423−467.
- Hu Z. Mapping UML diagrams to a Petri net notation for system simulation / Z. Hu, S. M. Shatz // Proceedings of the international conference on software engineering and knowledge engineering (SEKE), Banff, Canada, June 2004. 2004. — P. 213−219.
- Jensen K. Coloured Petri nets. Basic concepts, analysis methods and practical use / K. Jensen. 2-rd ed. — Springer Verlag, 1992. — Vol. 1. — 252 p.
- Jensen K. Coloured Petri nets. Basic concepts, analysis methods and practical use / K. Jensen. 2-rd ed. — Springer Verlag, 1997. — Vol. 2.-184 p.
- Jensen K. Coloured Petri nets. Basic concepts, analysis methods and practical use / K. Jensen. — Springer Verlag, 1997. Vol. 3. — 265 p.
- Jensen K. Coloured Petri Nets and CPN Tools for modelling and validation of concurrent systems / K. Jensen, L. M. Kristensen, L. Wells // Intern. J. on Software Tools for Technology Transfer (STTT). 2007. — Vol. 9, № 3−4. — P. 213−254.
- Juanole G. Quality of service in real-time distributed systems and process control applications / G. Juanole // IF AC Summer School on Control, Computing and Communication materials Electronic resource.: [progr.], Prague, Czech Rep., 27
- June -1 July 2005. Prague, 2005. — Mode of access: http://dce.felk.cvut.cz/hanzalekyifacss05/program.php. — Title from screen.
- Keh H, C. Direct-manipulation user interface modeling with high level Petri nets / H. C. Keh, T. G. Lewis // Proceedings of ACM 19 annual computer science conference, San Antonio, Texas, 5−9 March 1991. N. Y.: ACM, 1991. — P. 487 495.
- Kifer M. Logical foundations of object-oriented and frame based languages / M. Kifer, G. Lausen, J. Wu // J. of the ACM. -N. Y.: ACM, 1992. Vol. 42, iss. 4. -P. 741−843.
- Новосибирск, 26−29 сент., 2000 г.: посвящ. 50-летию Новосиб. гос. техн. ун-та. -Novosibirsk, 2000. Vol. 1. — P. 258−261. Об одном подходе к представлению и выполнению запросов к распределенной базе данных.
- Lakos С. LOOPN++: a new language for object-oriented Petri nets / A. La-kos, C. D. Keen // Proceedings of modelling and simulation conference (European simulation multiconference), ESM'94, Barcelona, Spain, 1994. Barcelona, 1994. — P. 369−374.
- Lieberherr K. J. Adaptive object-oriented software: the Demeter method / K. J. Lieberherr. Boston: PWS Publishing Company, 1996. -616 p.
- Lilius J. vUML: a tool for verifying UML models / J. Lilius, I. Paltor // The 14 IEEE international conference on automated software engineering, Cocoa Beach, FL, USA, 1999. 1999. — P. 255−258.
- Modeling non-functional requirements Electronic resource. / P. Botella, X. Burgues, X. Franch, M. Huerta, G. Salazar. Mode of access: http://www.lsi.us.es/~amador/JTRA/Ponencias/JIRABotella.pdf. — Title from screen.
- Specification and analysis of system architecture using rapide / D. С Luckham, J. J. Kenney, L. M. Augustin, J. Vera, D. Bryan, W. Mann // Transactions on Software Engineering. 1995. — Vol. 21, iss. 4. — P. 336−355.
- Астапчук В. А. О проблемах оптимального построения распределенных информационных систем / В. А. Астапчук, А. А. Воевода, С. В. Коротиков // Науч. вестн. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999. — № 2 (7). — С. 177−178.
- Бек К. Экстремальное программирование / К. Бек. СПб.: Питер, 2002. — 224 с. — (Библиотека программиста).
- Брауде Э. Технология разработки программного обеспечения / Э. Брауде. СПб.: Питер, 2004. — 655 с.
- Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++: пер. с англ. / Г. Буч. 2-е изд. — М.: Бином — СПб.: Невский диалект, 1998 г. — 560 с.
- Буч Г. Язык UML. Руководство пользователя: пер. с англ. / Г. Буч, Д. Рамбо, А. Джекобсон. М.: Пресс, 2001. — 432 с. л
- Вендров А. М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем : учеб. / А. М. Вендров. М.: Финансы и статистика, 2000. -347 с.
- Верификация Estelle-спецификаций распределенных систем посредством раскрашенных сетей Петри / В. А. Непомнящий и др. Новосибирск: ИСИ СО РАН. — 1998. — 140 с.
- Воевода А. А. О компактном представлении языков сетей Петри / А. А. Воевода, С. В. Коротиков // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. -№ 1 (39). — С. 141−144.
- Воевода А. А. Применение сетей Петри при разработке протоколов / А. А. Воевода, С. В. Коротиков, Д. О. Саркенов // Науч. вестн. НГТУ. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. № 2 (17). — С. 183−188.
- Воевода А. А. О модификации полного покрывающего дерева и графа разметок сети Петри / А. А. Воевода, С. В. Коротиков // Науч. вестн. НГТУ. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005. № 1 (19). — С. 171−172.
- Волков А. А. Использование ролей в сценариях взаимодействия Электронный ресурс. / А. А. Волков — Ин-т систем, программирования. -2006. Режим доступа: http://www.citforum.ru/SE/project/roleuse/. — Загл. с экрана.
- Гома X. UML. Проектирование систем реального времени, параллельных и распределенных приложений: пер. с англ. / X. Гома М.: ДМК Пресс, 2002. — 704 с.
- Гуров В. Исполняемый UML из России / В. Гуров, А. Нарвский, А. Шалыто // PC Week/RE. 2005 -№ 26. — С. 18−19.
- Дал У. Структурное программирование / У. Дал, Э. Дейкстра, К. Хо-ор. М.: Мир, 1975. — 247 с.
- Замулин А. В. Формальные методы спецификации программ / А. В. Замулин. Новосибирск: НГУ, 2002. — *с.
- Ивлев В. А. Реорганизация деятельности предприятий: от структурной к процессной организации / В. А. Ивлев, Т. В. Попова. М.: Научтехлит-издат, 2000.-282 с.
- Интеграционные технологии развития инфраструктуры предоставления услуг. Продукты Электронный ресурс. / фирма «Светец». Режим доступа: http://www.svetets.ru/prod.html. — Загл. с экрана.
- Использование сетей Петри при проектировании систем обработки данных / А. Г. Мамиконов и др. М.: Наука, 1988. — 103 с.
- Калянов Г. Н. CASE-технологии. Консалтинг при автоматизации бизнес-процессов /Г. Н. Калянов. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Горячая линия: Телеком, 2000.-317 с.
- Карабегов А. В. Введение в язык SDL / А. В. Карабегов, Т. М. Тер-Микаэлян. -М.: Радио и связь, 1993.- 184 с.
- Карпова Т. С. Базы данных: модели, разработка, реализация / Т. С. Карпова. СПб.: Питер, 2001. — 304 с.
- Кватрани Т. Визуальное моделирование с помощью Rational Rose 2002 и UML / Т. Кватрани. -М.: Вильяме, 2003. 182с.
- Ковалев С. П. Формальный подход к разработке программных систем : учеб. пособие / С. П. Ковалев — Новосиб. гос. ун-т. Новосибирск: НГУ, 2004.- 180 с.
- Концепция единой таксофонной карты России Электронный ресурс.: утвержд. Минсвязи России 17 дек. 2001 г. № 9150. Режим доступа: http://www.consv.ru/adm/dat/bin/doc/ko9.doc. — Загл с экрана.
- Коротиков С. В. Архитектура распределенной системы сбора и обработки данных для системы контроля и управления таксофонами / С. В. Коротиков, В. А. Легкунец // Сб. науч. тр. НГТУ. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002.-№ 1 (27).-С. 21−26.
- Коротиков С. В. Доступ к базам данных в распределенных информационных системах / С. В. Коротиков, В. А. Пичурин // Сб. науч. тр. НГТУ. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. № 1 (18). — С. 32−37.
- Коротиков С. В. Использование аппарата высокоуровневых сетей Петри для моделирования процессов швейного производства / С. В. Коротиков, науч. рук. А. А. Воевода, Е. В. Профорук, науч. рук. Н. С. Мокеева //
- Наука. Технологии. Инновации: материалы Всерос. науч. конф. молодых ученых, Новосибирск, 2−5 дек. 2004 г.: в 6 ч. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004.-Ч. 1.-С. 30−31.
- Коротиков С. В. Комплексный подход к автоматизации деятельности предприятий / С. В. Коротиков // Сб. науч. тр. НГТУ. — Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. № 2 (24). — С. 39−44.
- Коротиков С. В. О разработке системы контроля и управления таксофонами / С. В. Коротиков // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 1999.-№ 3(16).-С. 160−164.
- Коротиков С. В. Обеспечение семантической целостности данных в корпоративных базах данных / С. В. Коротиков // Сб. науч. тр. НГТУ. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. № 2 (28). — С. 21−28.
- Коротиков С. В. Построение генератора произвольных отчетов / С. В. Коротиков, Д. Р. Нурмухаметов // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. — № 2 (28). — С. 29−34.
- Коротиков С. В. Представление логики взаимодействия таксофона и СКУТ в виде цветной иерархической сети Петри / С. В. Коротиков, А. А. Воевода // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. — № 2 (36).-С. 147−148.
- Коротиков С. В. Применение сетей Петри в разработке программного обеспечения центров дистанционного управления и контроля / С. В. Коротиков, А. А. Воевода // Науч. вестн. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. -№ 4(29).-С. 15−30.
- Коротиков С. В. Применение цветной иерархической сети Петри для проверки согласованности UML-диаграмм на фазе проектирования ПО ЦДУК /С. В. Коротиков //Науч. вестн. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. -№ 2 (27).-С. 203−206.
- Коротиков С. В. Применение шаблонов UML и сетей Петри при разработке системной службы центра дистанционного управления и контроля / С. В. Коротиков // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. -№ 2 (48).-С. 135−144.
- Коротиков С. В. Проверка согласованности UML-диаграмм проекта службы контроля и управления ДЦ БРЗ с помощью сетей Петри / С. В. Коротиков // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007. — № 2 (48). -С. 51−62.
- Коротиков С. В. Современные подходы к созданию и поддержке программного обеспечения информационных систем / С. В. Коротиков, А. В. Желтов // Сб. науч. тр. НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001. — № 1 (23). — С. 64−69.
- Котов В. Е. Сети Петри / В. Е. Котов. -М.: Наука, 1984. 157 с.
- Лавров С. С. Программирование. Математические основы, средства, теория / С. С. Лавров. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. — 320 с.
- Либерти Дж. С++. Энциклопедия пользователя / Дж. Либерти. Б. м.: ДиаСофт, 2001. — 590 с.
- Липаев В. В. Документирование и управление конфигурацией программных средств. Методы и стандарты / В. В. Липаев. М.: СИНТЕГ, 1998. — 220 с. — (Информатизация России на пороге XXI века).
- Липаев В. В. Надежность программных средств / В. В. Липаев. — М.: СИНТЕГ, 1998. 232 е. — (Информатизация России на пороге XXI века).
- Непомнящий В. A. REAL: Язык для спецификации и верификации систем реального времени / В. А. Непомнящий, Н. В. Шилов, Е. В. Бодин // Системная информатика. — Новосибирск: Наука, 2000. Вып. 7. — С. 174−224.
- ОСТ 45.148−99. Системы защиты от несанкционированного доступа к услугам связи таксофонов. Общие технические требования Электронный ресурс. Утвержд. 16.05.2000. — Режим доступа: http. V/www.cntd.pirit.info/document/1 200 038 285.html. — Загл. с экрана.
- Пентус А. Е. Объектно-ориентированное представление иерархических сетей Петри / А. Е. Пентус, М. Р. Пентус // Фундаментальная и прикладная математика. 2000. — Т. 6. -№ 3. — С. 831−840.
- Петерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем : пер. с англ. / Дж. Петерсон. М.: Мир, 1984.-264 с.
- Покозий Е. А. Методы спецификации и верификации параллельных моделей с непрерывным временем : автореф. дис.. канд. физ.-мат. наук / Е.
- A. Покозий. Новосибирск, 1999. — 17 с.
- Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования / Э. Гамма, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес. СПб.: Питер, 2001. —368 с. — (Библиотека программиста).
- Система централизованного управления и контроля сети таксофонов Электронный ресурс. / украин.-итальян. ЗАО «Юэнпиком». Режим доступа: http://unpcom.km.ua/system.html. — Загл. с экрана.
- Таль А. А. Иерархия и параллелизм в сетях Петри / А. А. Таль, С. А. Юдицкий // Автоматика и телемеханика. — 1982. — № 7. — С. 9.
- Тарасюк И. В. Понятия эквивалентностей для разработки параллельных систем с использованием сетей Петри / И. В. Тарасюк // Программирование. 1998. -№ 4. -С. 40−48.
- Тарасюк И. В. Эквивалентности для поведенческого анализа параллельных и распределенных вычислительных систем / И. В. Тарасюк — РАН СО Ин-ут систем информатики им. А. П. Ершова. — Новосибирск, 2005. 344 с.
- Теоретические основы проектирования оптимальных структур распределенных баз данных / В. В. Кульба, С. С. Ковалевский, С. А. Косяченко,
- B. О. Сиротюк. М.: СИНТЕГ, 1999. — 660 с. — (Информатизация России на пороге XXI века).
- Чурина Т. Г. Способ построения раскрашенных сетей Петри, моделирующих SDL-системы / Т. Г. Чурина. Новосибирск, 1998. — 48 с. — (Препринт/ ИСИ СО РАН — № 56).
- Якобсон А. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения / А. Якобсон, Г. Буч, Дж. Рамбо. — СПб.: Питер, 2002. -496 с.