Development of an interactive tool for stochastic petri net simulation

Abstract

ÖZET Petri ağlan paralel sistemlerdeki bilgi ve kontrol akışının soyut ve biçimsel modelleridir. Günümüzde zamanlı ve Stokastik Petri ağlan ile sözü geçen sistem modellerinin işleme değerlendirmeleri yapılabilmektedir. Stokastik Petri ağlarının elle incelenmesi, özelliklerinin araştırılması ve istatistiksel ölçümlerinin yapılması oldukça güçtür. Bu durum bir benzetim aracına olan ihtiyacı ortaya çıkarmaktadır. Bu tez yukarda açıklanan ihtiyacı karşılayacak bir yazılımı sunar. Bu yazılım Stokastik Petri Ağlan için Etkileşimli Benzetim Sistemi (ISSPN) olarak adlandırılmıştır. ISSPN tez içersinde tanımı verilmiş olan tahmini Petri ağlatının etkileşimli olarak tanımlanmasını, benzetiminin yapılıp istatistiksel bilgilerin toplanmasını sağlar. Benzetim sırasında istendiğinde bir Petri ağı üzerinde değişiklik yapılmasına ve benzetime devam edilmesine veya yeniden başlanmasına olanak tanır. Yazılım Petri ağlatının kendi içlerinde küçük Petri ağcıklanndan oluşmasına izin verir. Stokastik Petri Ağlannın metin formunda tanımlanabilmesi amacıyla Stokastik Petri Ağlan için Tanımlama Dili (SPNDL) adlı yazdım dili önerilmiş ve geliştirilmiştir. ISSPN, SPNDL dilinde verilen ağlan okuyabilir ve istenirse ağın tanımım bu dilde üretebilir. Yazılımın sonuçlan ile kullanıcılar modeli doğruluyabilir ve işlemesini değerlendirebilir.

IV ABSTRACT Petri Nets are abstract, formal models of information and control flow in systems exhibiting concurrency and synchronous behavior, and are widely used for modeling parallel systems. With the introduction of timed and stochastic Petri Nets, Petri Nets are now also used in performance evaluation of the modeled systems. Given a stochastic Petri Net (SPN) model, it is very difficult to manually analyze it and look for its certain properties, as well as to carry out statistical measurements, which thus requires the need for an automated tool. This thesis presents the design and implementation of a software tool, called Interactive Simulator for Stochastic Petri Nets (IS SPN), to simulate an SPN model. SPNs as accepted by ISSPN are defined. The ISSPN allows the user to define an SPN interactively and graphically. Stochastic Petri Net Definition Language (SPNDL) is proposed and defined to help specify SPNs in text form. SPNs that are specified in SPNDL are also accepted by ISSPN. A SPN may consist of subSPNs, thus the concept of hierarchic SPNs is available for the modeler. During the simulation, the SPN being simulated may be modified and the simulation may be continued or restarted. Intermediate statistical results are available during the simulation. The ISSPN is also able to generate a SPNDL definition of a SPN created in graphical form to ease transportation. Using the results of the simulation, the user can evaluate the performance of the modeled system and validate the correctness of the model by analyzing the statistical measurements.