可重寫Petri網理論及在大規模動態分散式系統中的套用

《可重寫Petri網理論及在大規模動態分散式系統中的套用》是依託山東科技大學，由龐善臣擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：可重寫Petri網理論及在大規模動態分散式系統中的套用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：龐善臣
• 依託單位：山東科技大學

項目摘要

隨著雲等新型計算的不斷發展，以服務和雲計算為套用的大規模動態分散式系統的形式化驗證理論研究成為當前研究熱點和難點問題。本項目面向大規模動態分散式系統，以解決柔性建模的形式化驗證和自組裝的動態最佳化兩個關鍵科學問題為主要目標；以基於位置、變遷和動態編程三種可重寫Petri網重寫理論為基礎，開展柔性建模和動態重寫的形式化理論及方法研究，建立三種可重寫Petri網的性質保持及繼承性檢測與分析算法；以服務和雲系統為套用背景，利用三種可重寫Petri網刻畫系統的虛擬化、動態自適應、松耦合、可復用、高度可集成等系統特性，分析其模型機理和形式化語義，提供基於可重寫Petri網的形式化語義的大規模動態分散式系統構造和驗證方法；在此基礎上，研究雲服務系統自組裝演化的動態評價及最佳化方法，並開展基於雲環境下，基於服務架構的大宗商品交易系統等電子商務系統動態服務模型分析驗證研究。

結題摘要

本項目自實施以來，課題組成員按照項目計畫任務書的有關要求，在廣泛查閱和檢索國內外最新研究成果的基礎上，開展了可重寫Pe tri網理論、大規模動態分散式系統建模及分析等相關研究。重點建立了可重寫Petri網的結構特點及分類體系和相應類型的可重寫Petri網規則，分析了兩類可重寫Petri網保持 有界性（保守性）、可重複性（協調性）及活性等性質，給出了兩類可重寫Petri網保持 活性的充要條件，研究了位置和變遷可重寫Petri網代數分析方法，分別建立了退化的位置（變遷）可重寫Petri網模擬共享（同步）合成Petri網的算法，證明了共享（同步）合成Petri網是位置（變遷）可重寫Petri網的一個實例。所得結果能夠為大規模動態分散式系統的動態重構提供形式化建模方法，為大規模動態分散式系統的形式化驗證提供有效途徑。基於可重寫Petri網的理論研究，深入開展了大規模分散式系統建模及性能評價研究，重點研究了大規模分散式系統虛擬化和可信認證等方面的建模分析及評價方法，計算中的資源動態最佳化配置等方面的內容，以及系統性能、資源及路由對大規模分散式系統可信性的影響。項目的研究為豐富和發展了Petri網的行為理論，為系統的行為表達、分析和性質驗證 提供了新的理論基礎。 項目實施以來，共發表論文15 篇，其中SCI檢索12篇，EI檢索11篇。培養碩士研究生18人，先後開展了同美國維吉尼亞聯邦大學、清華大學、北京大學、 同濟大學等學術交流，邀請了北京大學何新貴院士、清華大學林闖教授、同濟大學蔣昌俊教授、東南大學羅軍舟教授等訪問了課題組，並進行了學術交流。 申請舉辦2017年自動化學會網路信息服務專委會會議及第一屆網路信息服務國際會議。 項目實施以來，經費支出在預算範圍內得到有效合理使用。