Petri net یک نمودار می باشد که رفتار سیستم ها را ثبت می کند و ارائه رسمی از سیستم های همزمان است. از Petri net به صورت گسترده برای تحلیل سیستم های پویا استفاده می شود. Petri net توسط Carl Adam Petri در سال 1962 میلادی طراحی شد که نظریه ای را برای ارتباط سیستم ها ارائه کرده است. از آن زمان به بعد بسط ها و نمونه های زیادی از Petri net طراحی شدند و توسعه پیدا کردند. Petri net به طور گسترده ای توسط جامعه دانشگاهی BPM برای تحلیل رسمی مدل های فرایند و برای اهدف دیگر استفاده می شود.
Petri net یک نمودار مستقیم می باشد که از مکان ها (places)، انتقال ها (transitions) و فلش های مستقیم بین آنها تشکیل شده است. نمودار از دو قسمت تشکیل شده است، بدین معنا که فلش ها بین گره هایی از نوع متفاوت مجاز هستند. یک فلش می تواند از سمت انتقال به مکان رود و یا از سمت مکان به انتقال. فلش ها بین دو انتقال یا دو مکان مجاز نیستند. لازم به ذکر است که مکان ها به صورت دایره، انتقال ها به صورت مربع و رابطه بین آنها یا جریان ارتباطی به صورت فلش نشان داده می شوند که به راحتی قابل تشخیص هستند که نمودار از دو قسمت تشکیل شده است.
حال قصد داریم واژگانی از قبیل مکان ورودی، مجموعه مکان های ورودی، مکان خروجی و مجموعه مکان های خروجی را معرفی کنیم. p1مکان ورودی برای t1 می باشد و مجموعه فلش هایی که به t1 وارد می شوند، مجموعه مکان های ورودی را تشکیل می دهند. p2، p3 و p4 نیز به ترتیب مکان های ورودی t2، t3 و t4 هستند ولی t5 دارای دو مکان ورودی برای p5 و p6 می باشند. برای مفهوم مکان خروجی می توان گفت که p3 و p4 مکان های خروجی t2 هستند و p7 و p2 به ترتیب مکان خروجی t5 و t1 می باشند. نگاشت BPMN به Petri net
ساختار و رفتار Petri net :
ساختار و رفتار Petri net توسط حرکت علامت ها تعریف می شود و با یک نقطه سیاه رنگ نشان داده می شوند. نقاط سیاه رنگ فقط می توانند در مکان ها قرار بگیرند. در شکل زیر تنها یک علامت در p1 وجود دارد و هیچ علامت دیگری در این لحظه در این Petri net وجود ندارد. به طور کلی هر مکان می تواند چندین علامت داشته باشد. در واقع چندین Petri net مختلف با چندین محدودیت متفاوت در یک رابطه وجود دارد. حالت Petri net توسط توزیع علامت ها در مکان های شبکه تعریف می شود.
اغلب Petri net ها در حالت شروع هستند. شکل فوق مثالی از پتری نت می باشد که یک نمونه فرایند از سفارش محصول را نشان می دهد که در آن فعالیت های مدل فرایندی به صورت انتقال در شبکه نشان داده می شوند و جریان ها با فلش ها و مکان ها نشان داده شده است. تنها یک علامت در p1 وجود دارد که به صورت [p1] نشان داده می شود و بیانگر این است که این مکان، دارای علامت می باشد. در شکل بالا حداکثر یک علامت وجود دارد و برای هر مکان می توان از اسم آن استفاده کرد.
رفتار تغییرات حالت Petri net :
حالت Petri net با فعال سازی انتقال های خود تغییر می یابد. پس انتقال t وقتی شروع می شود که فعال سازی شده باشد یعنی t وقتی شروع فعال می شود که اگر هر مکان ورودی حداقل یک علامت داشته باشد. این مفهوم فعال سازی شبیه به حالت آماده در فعالیت های مدل سازی فرایند می باشد. پس وقتی که یک انتقال فعال شده باشد، می تواند شروع شود و مانند فعالیتی که در حالت آماده باشد.
شروع انتقال t یک علامت را از هر مکان ورودی مصرف می کند و یک علامت در هر مکان خروجی تولید می کند. برای درک بهتر فرض کنید که حالت شروع فرایند p1 می باشد پس مدل فرایند در حالت p1 قرار دارد که فقط یک انتقال فعال می شود و آن هم t1 می باشد زیرا مکان های ورودی حداقل یک علامت دارند. حال انتقال t1 فعال می شود پس می تواند شروع شود. یعنی یک علامت از مکان ورودی حذف می شود و یک علامت در هر مکان خروجی آن قرار می گیرد که در این جا تنها یک علامت وجود دارد. حال انتقال t2 فعال می شود که در ادغام اجتناب ناپذیر علامت p2 را حذف می کند و یک علامت در p3 و p4 قرار می دهد زیرا تمام مکان های خروجی یک علامت دریافت می کنند. فرایند پس از اجرا و فعال سازی و شروع t2 نشان می دهد. سپس باید شاخه های همزمان را اجرا کرد که ارسال کتاب ها و به روز رسانی انبار به هر ترتیبی می توانند اجرا شوند. حال فرض کنید که ابتدا ارسال کتاب ها انجام می شود، پس انتقال t3 شروع می شود و علامت به p5 منتقل می شود.
t5 فعال نیست زیرا یک مکان ورودی بدون علامت دارد که آن هم p6 می باشد اما t4 فعال است پس می تواند اجرا شود و علامت از p4 به p6 منتقل می شود. حال t5 می تواند فعال و شروع شود. از این رو علامت های p5 و p6 می توانند حذف شوند و درt5 مکان خروجی p7 می توان یک علامت قرار داد و بدین صورت فرایند کامل می شود. پس با استفاده از مفاهیم Petri net می توان در مورد رفتار Petri net نیز صحبت کرد که می توان اجرای یک فرایند و مسیر آن را شرح داد. بنابراین Petri net رفتار جداکننده و ادغام کننده AND توسط قوانین موجود درک می کند. همچنین راه هایی برای تحقق بخشیدن به جداکننده در Petri net وجود دارد که در آینده به آن خواهیم پرداخت.
حالت های در دسترس بودن Petri net :
برای نشان دادن حالت های در دسترس بودن Petri net می توان از نمودار در دسترس پذیری استفاده کرد. نمودار دسترس پذیری، نموداری است که حالت ها را شناسایی می کند و انتقال حالت ها را به صورت فلش نمایش داده می شود. حال می خواهیم نمودار در دسترس پذیری Petri net بالا را رسم کنیم که به صورت شکل زیر است:
نمودار فوق، نمودار در دسترسی پذیری Petri net می باشد که نشان دهنده تمام حالت هایی است که می توان به Petri net مورد نظر دست یافت.
بدون دیدگاه