Funktionale Analyse zeitbehafteter Petri-Netze

Eine Systembewertung beinhaltet i.a. einen funktionalen und einen quantitativen Anteil. Zur Analyse funktionaler Aspekte stellen Petri-Netze zum einen eine leicht zu handhabende Beschreibungsmöglichkeit und zum anderen eine Vielzahl von, teilweise sehr effizienten, Analysetechniken zur Verfügung. Urn auch quantitative Aspekte erfassen zu können, wurde der Zeitbegriff nachträglich in die Petri-Netz-Modellwelt integriert (zeitbehaftete Petri-Netze), wobei gerade in den letzten Jahren vornehmlich zeitbehaftete Modelle betrachtet werden, die Markov-Prozesse beschreiben. Nachteilig wirkt sich dabei aus, daB wesentliche Eigenschaften für das zeitbehaftete Petri-Netz nicht erfüllt sind, obwohl sie für das entsprechende "zeitlose" Petri-Netz gelten, so daB die oben angesprochenen Analysetechniken nicht mehr direkt anwendbar sind. In dieser Arbeit werden Beispiele für solche Fä11e angegeben. Urn den EinfluB der Zeit modellmäBig zu erfassen, wird gezeigt, daB Petri-Netze mit einer Prioritätszuordnung zu den Transitionen geeignet sind, diverse Formen zeitbehafteter Petri-Netze bzgl. der Auswirkung der Zeitintegration auf funktionale Eigenschaften zu erfassen. Es wird mittels dieser Form der Petri­ Netze nachgewiesen, daB durch leicht überprüfbare Restriktionen an die Form der Zeitintegration viele Eigenschaften des Petri-Netzes invariant bleiben. Die hier betrachteten Eigenschaften (z.B. Beschränktheit, Lebendigkeit, Existenz von home states) stellen dabei elementare Voraussetzungen für eine quantitative Analyse, insbesondere Markovscher Modelle, dar. VI An dieser Stelle sei Herm Prof. Dr.-Ing. H. Beilner und Herm Prof. Dr. G. Dittrich rur ihre Betreuung gedankt.

1 Einleitung.- 2 Grundlegende Begriffe aus der Petri-Netz-Theorie.- 2.1 Stellen/Transitions-Netze.- 2.2 Farbige Petri-Netze.- 3 Analyseziele und -techniken für Petri-Netze.- 3.1 Analyseziele.- 3.2 Analysetechniken.- 4 Timed und stochastische Petri-Netze.- 4.1 Timed Petri-Netze (TPNs).- 4.2 Stochastische Petri-Netze (SPNs).- 5 Wesentliche nicht invariante Modelleigenschaften bei Integration des Zeitbegriffs in Petri-Netze.- 5.1 Beispiele.- 6 Untersuchung über die Invarianz wesentlicher Modelleigenschaften.- 6.1 Erste Aussagen.- 6.2 Untersuchung von extended free choice-Netzen.- 6.3 Untersuchung allgemeiner Netzstrukturen.- 7 Zur funktionalen und quantitativen Analyse zeitbehafteter Petri-Netze.- 8 Schlußwort.- 9 Literatur.- Anhang A: Grundlegende Begriffe aus der Markov-Theorie.- Anhang B: Zur Analyse von GSPNs.- Anhang C: Notationen.