فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش

تعداد صفحات: 73

يكي از راههاي بررسي ويژگيهاي يك سيستم مــورد مطالعـه مدلسـازي سيسـتم بوسـيله يـك ابـزار مدلسازي است. يكي از بهترين ابزارهاي مدلسازي بــراي سيسـتمهاي گسسـته و همرونـد شـبكه هاي پتري است .شبكههاي پتري معمولي براي مدلسازي سيستمهاي فازي نامناسب است . لذا اين نقــص شبكههاي پتري ما را بر آن داشت تا در مورد نحــوه ادغـام تئـوري فـازي در شـبكههاي پـتري بـراي افزايش قدرت مدل سازي شبكه پتري مطالعه كنيم . ادغام تئوري فازي در شبكهپتري در سال ١٩٨٨ انجام شد و از آن زمان تا كنون انواع شبكه هاي پتري فازي شدند . در اين گزارش سمينار به مطالعــه شبكه هاي پتري فازي و كاربردهاي آن خواهيم پرداخت .

فهرست مطالب

عنوان صفحه

5 چكيده

6 مقدمه ٦ فصل اول : شبكههاي پتري ٧

١-١ : مدلسازي باشبكههاي پتري ٨

٢-١ : مدلسازي سختافزار ١٢

٣-١ : مدلسازي نرمافزار ١٣

٤-١ : ساختار شبكههاي پتري ١٥

6-1 :گراف شبكه

6-2 پتري ١٥

٦-١ : شبكه پتري نشانهگذاريشده ١٦

٧-١ : اجراي قواعد براي شبكهپتري نشانهگذاريشده ١٧

٨-١ : خلاصه فصل ١٧ فصل دوم : تئوريفازي و كاربردهاي آن ١٨

١-١ : منطق فازي چيست؟ ١٨

٢-١ : مجموعههاي فازي ١٩

٣-٢ : مجموعههاي فازي و قواعد عضويت ٢٠

٤-٢ : بيان مجموعههاي فازي ٢٣

6-3 : مثالهايكاربردي از مجموعههاي فازي ٣١

٦-٢ : استدلال فازي ٣٢

٧-٢ : مكانيزم استدلال فازي ٣٤

٨-٢ : مكانيزم استدلال ٣٥

٩-٢ : كنترل منطق فازي ٤٠

١٠-٢ : خلاصه فصل ٤١ فصل سوم : شبكههاي پتري فازي ٤٢

١-٣ : انواع عناصر فازي در شبكههاي پتري فازي ٤٢

٢-٣ : شبكههاي پتري فازي براي انجام قواعد توليد فازي ٤٥

٣-٣ : تعريف شبكههاي پتري نشانهگذاري ٤٧

١-٣-٣ : محاسبات نشانهگذاري فازي ٤٩

٢-٣-٣ : يك مثال ساده ٥٠

٤-٣ : خلاصه فصل ٥٣ فصل چهارم : كاربردهاي شبكههاي پتري فازي ٥٤

١-٤ : كاربرد شبكههاي پتري فازي در نمايش پايگاه دانش فازي ٥٤

٢-٤ : كاربرد شبكههاي پتري فازي در تنظيم پارامترهاي سيستم خبره ٥٨

٣-٤ : كاربرد شبكههاي پتري فازي در كنترل و مشاهده سيستم هدايت خودكار ٥٩

٤-٤ : يك مثال كاربردي از شبكههاي پتري فازي ٦١

٥-٤ : ساير كاربردها ٦١

خلاصه بحث ونتيجهگيري ٦٣ فهرست منابع ٦٤

چكيده :

يك شبكه پتري يك مدل مجرد و رســمي از رفتـار يـك سيسـتم وجريـان اطلاعـات اسـت . ويژگيها ، مفاهيم و تكنيكهاي شبكه پتري بهگونهاي است كه آن را متدي ساده و قوي براي توصي ف و تحليل جريان اطلاعات و كنترل سيستمها ، بهويژه سيستمهايي كه با فعاليتهاي همگام و همرونـد سروكار دارند معرفي كرده است .

استفاده مهم از شبكههاي پتري براي مدلسازي سيستمهايي از رويدادهاي گسسته است ، كـه اين رويدادها ممكناست بهصورت همروند و يا با تقدم و تأخر اتفاق بيفتد. اما شبكهپتري در مواجه بــا دادههاي نامطمئن و مبهم مناسب نيست . شبكههاي پتريفازي روشي است كه تئــوري مجموعـههاي فازي و تئوري شبكه پتري را با هم تركيب ميكند و ابزاري براي نمايش دانش نامطمئن درباره حــالت

يك سيستم ارائه نموده و در واقـع ابـزاري بـراي افزايـش قـدرت مدلسـازي شـبكههاي پـتري فراهـم ميكند . در اين گزارش ضمن بررسي ساختار شبكههاي پتري و تئوري مجموعه فازي با روش ادغــام

اين دو تئوري براي افزايش قدرت مدلسازي شبكه پتري آشنا خواهيم شـدودر پايـان نـيز بـه معرفـي انواع كاربردهاي شبكه پتري فازي خواهيم پرداخت.

مقدمه :

شبكههاي پتري در سال ١٩٦٢ توسط Carl Adam Petri در تز دكتري وي مطرح شــد[21] و عمومﹰا بعنوان ابزاري براي مطالعه و مدلسازي سيســتمها اسـت . در واقـع وي توانسـت ارتبـاط مـابين

اجزاي سيستم را توسط يك گراف يا شبكه نمايش دهـد . يـك شـبكه پـتري در درجـه نخسـت يـك توصيف رياضي است . ولي در ضمن يك نمايش گرافيكي يا بصري از سيســتم بدسـت ميدهـد . يـك شبكه پتري ميتواند به منظور معلومكردن اطلاعات مهم درباره ساختار سيستم مدل شــده بكـار رود .

شبكههاي پتري معمولي براي مدلكردن سيستمهايي كه بهطور دقيق توصيف ميشـوند كـاربرد دارد و در مواجـه بـا دادههـاي نـامطمئن و مبـهم نامناسـب اسـت ، در حاليكـه در عمـل بـا سيســتمهاي

پيچيدهاي سرو كار داريم كه در توصيف آنها ي ك درجـه از نااطمينـاني وجـود دارد و تـابع مدلسـازي

رياضي دقيق نيستند . بعنوان مثال يك كارخانه محصولات شيميايي ممكن اسـت شـامل واكنشهـاي شيميايي باشد كه تاثير دقيق پارامترها در تركيــب محصـول شـناخته شـده نيسـت . در ايـن صـورت

مدلكردن چنين سيستمي با شبكههاي پتري معمولـي مشـكل اسـت . مسـئله مـهم ايناسـت كـهآيا ميتوان بهگونهاي بر اين ضعف شبكههاي پتري معمولي چيره شد؟

با توجه به اينكه دادههـاي مبـهم بـامنطق فـازي قـابل نمـايش هسـتند ، لـذا ادغـام تئوريفـازي در شبكهپتري براي افزايش قدرت مدلسازي شبكههاي پتري مفيد به نظر ميرسد . اينكار در ســال ١٩٨٨ با كار Looney و چندين نويس نده از شـبكهپـتري وانجمـن هـوش مصنوعـي انجـام گرفـت و انـواع شبكههاي پتريفازي طراحي شد . در واقع در اين سمينار بررسي خواهيم كرد كه چگونه منطقفــازي و مجموعههاي فازي در تئوري شبكههاي پتري يكدست شده است . يك مرور از ايده اصلي شبكههاي پتري و منطق فازي در ٢ فصل بعد آورده شده است . در فصل سوم شبكههاي پتريفــازي و ايدههـاي آن مورد بررسي قرار ميگيرد و در فصل جهارم به معرفــي انـواع كاربردهـاي شـبكههاي پـتري فـازي خواهيم پرداخت ودرنهايت يك نتيجهگيري ارائه خواهد شد.

فصل اول : شبكههاي پتري

تئوري شبكههاي پتري از كارهاي Jack Denis ،A.W.Holt، Carl Adam Petriو … توسعه يافت و عموما به عنوان ابزاري براي مطالعه و مدلسازي سيستمها تلقي ميگردد. يك شبكهپتري يك توصيف رياضي است ولي در ضمن يك نمايش گرافيكي يا بصري از سيستم بدست ميدهد. يك شبكهپتري بــهمنظور

معلوم كردن اطلاعات مهم درباره ساختار و رفتار سيستم مدل شده بكار ميرود و ويژگيهـا و مفـاهيم آن بهگونهاي است كه آنرا متــدي سـاده و قـوي بـراي توصيـف و تحليـل جريـان اطلاعـات و كنـترل سيستمهايي كه با فعاليتهاي آسنكرون سروكار دارند معرفي كــرده اسـت و در دو دهـه اخـير توجـه زيادي به شبكههايپتري براي مدلسازي سيستمهاي با رويداد گسسته شده است . لذا در ايــن فصـل يك معرفي مقدماتي در مورد ساختار شبكهپتري و ويژگيهاي آن ارائه خواهيم كرد. ١-١ مدلسازي با شبكههايپتري

در تعدادي از علوم بهجاي بررسي يك پديده بــهطور واقعـي ، ترجيحـﹰا يـك مـدل از پديـده مـورد بررسي قرار ميگيرد . يك مدل يك نمايش ساده و قابل فهم از رفتــار شـيء تحـت مطالعـه اسـت و اغلب برحسب رياضي بيان ميشود .

در واقع با بكارگيري مدل ، دانش جديدي را درباره پديــده مـدل شـده بدسـت ميآوريـم و ضمنـًاً بـا استفاده از مدل هزينه ، زحمت و خطر بكارگيري پديده واقعي حذف ميشود . بعنوان مثــال بـه علـت خطر و هزينه بكارگيري مواد راديواكتيو ، بيشتر كارها در زمينه انرژي اتمي بوســيله مدلسـازي انجـام شده است . اغلب شيوههاي مدلسازي از رياضيات استفاده ميكنند . ويژگي مــهم پديدههـاي فـيزيكي

ميتواند، بهصورت عددي و روابط مابين اين ويژگيها ميتواند بوسيله معادلات يــا نامعـادلات توصيـف

شود . بويژه در فيزيك و شيمي ويژگيهايي نظير جرم ،گشتاور ، شتاب و نــيرو قـابل توصيـف توسـط معادلات رياضي هستند . اســتفاده موفقيتآمـيز از شـيوه مدلسـازي نيـاز بـه دانـش در مـورد پديـده مدلشده و تكنيكهاي مدلسازي دارد . شبكههاي پتري نيز يك نوع ابزار مدلسازي هستند . آنها براي استفاده در مدلسازي يك كلاس مشخص از مسائل نظير سيستمهاي با رويداد گسسته يــا رويدادهـاي همروند و موازي طراحي شدهاند . شبكههاي پتري دو جنبه از سيستم “رويدادها “و “شرطها“ و ارتباط مابين آنها را مدل ميكنند . در يك سيستم هرگاه شرايط مشخصي روي دهد ممكناست حالت يــك

سيستم را تغيير دهد . يك مثال ساده در نظر بگيريد: به طور همزمان حفـظ دو شـرط “ يـك كـارت

خوان مورد نياز است.“ و شرط “يك كارتخوان در دسـترس اسـت .“ ممكـن اسـت سـبب رويـداد “

تخصيص كارتخوان “ شود . اتفاق اين رويداد منجر به توقف شرط “يك كــارت خـوان مـورد نيـاز

است “ و “ يك كارتخوان در دسترس اس ت “ ميشـود .در حاليكـه شـرط “ هيـچ كـارتخواني در دسترس نيست “ صحيح ميشود. اين رويدادها و شرطها و ارتباط آنها ميتواند به صورت شكل ١ مدل شود .

هيچكارتخواني دردسترس نيست يك كارتخوان مورد نياز است

تخصيص كارتخوان

يك كارتخوان در دسترس است شكل ١ . يك مدل ساده از ٢ شرط و يك رويداد به عنوان مثالي ديگر توصيف زير از يك سيستم كامپيوتري را در نظر بگيريد:

كارها (jobs ) وارد سيستم شده و در ورودي يك ليست قــرارد داده ميشـوند . وقتيكـه پردازنـده آزاد است ويك كار روي ليست ورودي وجود دارد ، پردازنده شروع به پردازش كار ميكند .

وقتيكه كار كامل شد ، كار روي يك ليست خروجي قــرار مـيگيـرد و اگركـار ديـگري روي ليسـت ورودي وجود داشت پردازنده با كار ديگري كار را ادامه ميدهد . در غير اينصــورت ، پردازنـده منتظـر كار ديگري ميماند . اين يك سيستم خيلي ساده است كه از عناصر ذيل ساخته شــده اسـت : ليسـت ورودي ، ليست خروجي وكارها در اين سيستم چندين شرط عبارتند از:

ـ پردازنده بيكار است.

ـ كار در ليست ورودي است .

ـ كاردر حال پردازش است .

ـكار در ليست خروجي است .

و چندين رويداد عبارتند از :

ـ يك كار جديد وارد سيستم ميشود .

ـ پردازش كارشروع شدهاست .

ـ پردازش كار كامل شده است .

ـ كارسيستم را ترك ميكند .

شبكه پتري ٢ مدلسازي اين سيستم را نشان ميدهد .