Redes de petri

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  • Publicado : 22 de novembro de 2011
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Técnicas Computacionais: Redes de Petri
Carlos Eduardo Balvedi (PUCRS) cadubal@gmail.com
Daniel Bertschinger (PUCRS) dberts@gmail.com
Mônica Federhen (PUCRS) monifederhen@hotmail.com

Resumo
Este documento apresenta as redes de Petri ou redes de transição, uma das várias representações matemáticas para sistemas distribuídos discretos; um modelo para procedimentos, organizações edispositivos nos quais um fluxo dirigido (em particular de informação) desempenha o papel principal.
Palavras-chave: Redes de Petri, fluxo, modelo.
1. Introdução
Sistemas são coleções de dados, entre os quais se encontram ou se definem uma relação que é objeto de estudo e/ou interesse. Modelos são descrições de sistemas através de equações, relações matemáticas e representações gráficas, sustentados porleis ou princípios que governam o sistema.
Os modelos podem ser analíticos ou discretos. Os modelos analíticos levam em consideração uma série de equações matemáticas utilizadas para prever o comportamento do sistema pela atribuição de valores aos parâmetros do modelo e a solução repetida das equações para cada conjunto de valores. Os modelos discretos apresentam uma estrutura matemática e/oulógica que pode ser exercitada utilizando-se um computador para simular o comportamento do sistema.
A partir das simulações pode-se inferir sobre o modelo sem a necessidade de construí-lo, evitando assim perdas, perturbações, quando seu custo operacional é alto, requisitos de segurança, e riscos, como o de destruir o sistema.
As redes de Petri constituem um conjunto de linguagens com forte apelográfico, que são muito adequadas para o projeto, a especificação, a simulação e a verificação de diversos sistemas de eventos discretos. Através delas é possível modelar aspectos dinâmicos de um sistema de informação.
São modelos para procedimentos, organizações e procedimentos nos qual um fluxo dirigido desempenha o papel principal. As redes de Petri podem ser aplicadas a: protocolos decomunicação, avaliação de desempenho, modelamento e análise de sistemas distribuídos, programação concorrente e paralela, sistemas flexíveis de manufatura, sistemas de controle industrial, sistemas de eventos discretos, sistemas multiprocessados, controle de fluxo de dados, sistemas operacionais, sistemas de informação, redes locais, entre outros.
2. Histórico
O conceito de redes de Petri foi apresentado porCarl Adam Petri, em 1962, em sua tese de doutorado intitulada Kommunikation mit Automaten, na faculdade de física e matemática da universidade de Darmstadt, Alemanha.
Apesar de algumas aplicações terem sido começadas em 1968 e um projeto norte-americano (Information System Theory), foi na década de setenta que marcou o seu desenvolvimento e a expansão do seu campo de aplicação. O trabalhou dePetri havia chamado a atenção de membros do projeto MAC do MIT (EUA). O grupo de estruturas computacionais deste projeto foi a origem de pesquisas e publicações à respeito das redes de Petri, envolvendo teses e relatórios. O grupo realizou duas conferências: “Conferência sobre Sistemas Concorrentes e Computação Paralela” (1970) e “Conferência sobre Redes de Petri e Métodos Relacionados” (1975).Ambas ajudaram a difundir o conhecimento e as aplicações das redes de Petri já atingiam a modelagem de componentes de hardware, controle de processos, linguagens de programação,sistemas distribuídos e protocolos de comunicação.
A partir de então, na década de oitenta, as aplicações aumentaram consideravelmente. As inovações acresceram força ao processo de modelagem, pelo uso de marcas de identidade,e conseqüente uso de conjuntos de marcas de representação da dinâmica dos sistemas modelados, bem como pela possibilidade de se associar taxas de ocorrência não determinísticas aos eventos dos sistemas modelados.
Na década de noventa o professor Kurt Helmer Jensen (Dinamarca) desenvolveu redes com marcas diferenciáveis, as quais apresentavam tratamento de aspectos temporais e permitiam a...
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