Научная статья на тему 'Використання ієрархічних мереж Петрі для моделювання МЕМС'

Використання ієрархічних мереж Петрі для моделювання МЕМС Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
113
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
мережа Петрі / мікроелектромеханічні системи (МЕМС) / Petri nets / microelectromechanical systems (MEMS)

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — П Ю. Денисюк, В М. Теслюк, М Є. Перейма, Т В. Теслюк

Розроблено модель для аналізу МЕМС з використанням ієрархічних мереж Петрі та реалізовано програмні засоби, як дають змогу автоматизувати побудову моделі на основі МП і аналіз динаміки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — П Ю. Денисюк, В М. Теслюк, М Є. Перейма, Т В. Теслюк

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Use hierarchical Petri nets for modeling MEMS

In the paper a model of MEMS analysis by using the hierarchical Petri nets is developed and software tools are realized that enable to automate the model design on the basis of Petri nets and dymanics analysis.

Текст научной работы на тему «Використання ієрархічних мереж Петрі для моделювання МЕМС»

10. Ecosystems and Human Wellbeing: Synthesis // Millennium Ecosystem Assessment. -Washington : Island Press, 2005. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.millenniu mas-sessment.org/ru/Index.aspx

11. Kant S. A social choice approach to sustainable forest management: an analysis of multiple forest values in Northwestern Ontario / S. Kant, S. Lee // Forest Policy and Economics. - 2004. - № 6 (3-4). - Pp. 215-227. [Electronic resource]. - Mode of access http://www.forestry.toronto.edu/ pe-ople/shashi_site/Ref_05_ 01_files/Kant_2004 a.pdf

12. Kearney A. Stakeholder perspectives on appropriate forest management in the Pacific Northwest / A. Kearney, G. Bradley, R. Kaplan and S. Kaplan // Forest Science. - 1999. - № 45(1). - PP. 62-73.

13. Layard R. Cost-Benefit Analysis / R. Layard, S. Glaister. - Cambridge : Cambridge University Press, 1996.

14. Lee S. Forest Values, Perceptions and Co-management in Northwestern Ontario / S. Lee, S. Kant. - Toronto : Toronto University, Sustainable Forest Management Network Research Communication, April, 2003. - 49 р.

15. Newbold P. Statistics for Business and Economics / P. Newbold // Fourth edition. New Jersey: Prentice Hall, 1995. - 876 p.

16. Rozen S. Hedonic prices and implicit markets: product differentiation in pure competition / S. Rozen // Journal of Political Economy. - 1974. - № 82. - Pp. 34-55.

Бас Т.Б. Анализ предпочтений стейкхолдеров относительно услуг лесных экосистем с использованием непараметрического статистического аппарата

Исследованы предпочтения стейкхолдеров относительно услуг лесных экосистем (УЛЭ), обработана полученная информация с помощью непараметрического статистического аппарата. Доказана статистическая значимость различий в предпочтениях разных социальных групп (стейкхолдеров) относительно УЛЭ с использованием тестовой статистики Фридмана.

Ключевые слова: услуги лесных экосистем, непараметрическая статистика, тест Фридмана.

Bas T.B. Analysis of stakeholder's preferences regarding forest ecosystem services using non-parametric statistical methods.

Stakeholder's preferences regarding forest ecosystems services (FES) have been investigated. The information received by non-parametric statistical methods was processed. Statistical significance of differences in preferences of different social groups (stakeholders) regarding FES was proved using the Friedman test.

Keywords: forest ecosystem services, non-parametric statistics, Friedman test.

УДК 004.942 Доц. П.Ю. Денисюк, канд. техн. наук;

проф. В.М. Теслюк, д-р техн. наук; здобувач М.€. Перейма;

студ. Т.В. Теслюк - НУ "Львiвська nолiтехнiка "

ВИКОРИСТАННЯ 1СРАРХ1ЧНИХ МЕРЕЖ ПЕТР1 ДЛЯ МОДЕЛЮВАННЯ МЕМС1

Розроблено модель для аналiзу МЕМС з використанням ieрархiчних мереж Петрi та реатзовано програмш засоби, як дають змогу автоматизувати побудову мо-делi на основi МП i аналiз динамжи.

Ключовг слова: мережа Петр^ мжроелектромехашчш системи (МЕМС).

1 Материалы тдготовлеш за тдтримки гранту Президента Украши докторам наук для здшснення наукових дослщжень на 2011 рж. Тема: "Розроблення шформацшних технолопй автоматизацл структурного синтезу та анал1зу мжроелекгромехатчних систем" (Ф35/541-2011, №0111и009116)

Вступ. Мережi neTpi е популярним сучасним форматзмом для моде-лювання й анатзу розподшених, паралельних та складних об'екпв i систем [1-3]. Компоненти довшьно! системи та !хш ди зручно представляти абстрак-тними подiями. Подiя може вiдбутися один раз, повторитися багаторазово, породжуючи конкретнi iншi ди, чи не вiдбутися жодного разу. Сукупнiсть дш, що виникають як реатзацп подш, утворюе процес. У загальному випад-ку, одна i та сама система може функцюнувати в одних i тих самих умовах по^зному, породжуючи деяку множину процесiв. Складнi системи, в яких однаковий набiр вхiдних параметрiв може викликати деяку множину вихщ-них параметрiв, зручно описувати термiнами мереж Петрь

Iерархiчнi мережi Петрi (МП) - це розширення стандартного форма-лiзму мереж Петрi [1], за якого маркери, що визначають розмику мережi, са-мi е маркованими мережами. Назва "iерархiчнi" тут вказуе на те, що елементи мереж самi е мережами, подiбно до того, як у системi iерархiчних множин елементами деяко1 множини можуть бути множини.

Пiд час моделювання систем оброблення та передачi шформацп на системному рiвнi проектування мжроелектромехашчних систем (МЕМС) [1] використання iерархiчного пiдходу дае змогу значно спростити структурну схему системи. Крiм того, це дасть змогу розробнику складних мжроелектро-механiчних систем використовувати бiблiотеку вже розроблених проектних рiшень, що зменшить загальний час та ефективнють автоматизованого проектування на системному рiвнi.

1. Побудова модел1 на основ1 iepapxi4Hoi' мереж1 Петр1. На системному рiвнi проектування МЕМС для аналiзу структурних рiшень використо-вуються моделi на основi мереж Петрi [3-8]. Розширити можливостi аналiзу структур МЕМС можна за допомогою iерархiчних мереж Петрi, якi дають змогу використовувати як елементи - мережi Петрi. Математична модель МЕМС на основi iерархiчних мережi Петрi мае такий вигляд:

Nh = {5, T, F,M0, A, A _ in, A _ out},

де: S = {S^S^...^} - множина позицiй (стани); T = {t1,t2,...,tv} - множина переходiв; F - множина дуг, яка включае двi тдмножини вхiдних та вихвд-них дуг по вщношенню до переходу; Mo - множина, яка задае початкове маркування мережi Петрi; g,v - кшьюсть позицiй та переходiв, вщповщно; A - множина вкладених мереж Петрi в Si позицп; A _ in - множина, яка вь дображае доступну множину вхщних позицiй вкладених мереж Петрi; A _ out - множина маркерiв вихщних позицiй вкладених мереж Петрь

Розроблена модель системного рiвня проектування дае змогу провести аналiз динамжи МЕМС.

2. Програмне забезпечення системи для моделювання МЕМС. Мо-ва програмування Java обрана як програмний засiб реалiзацil пiдсистеми. Це дало можливють створити незалежну вiд архиектурно! платформи комп'юте-ра пiдсистему аналiзу моделей на основi iерархiчних мереж Петр1 Окрiм того, використання об'ектно-орiентованого пiдходу пiд час програмно! реалiза-цп, дало змогу користувачу в подальшш роботi пiдключати зовшшш прог-рамнi модулi та системи. Головною перевагою тдсистеми аналiзу iерархiч-

5. Iнфоpмaцiйнi технолог^' гaлузi

341

них мереж neTpi е можливiсть отримати протокол розв'язання задач^ та вщ-слщковувати покрокове виконання вкладених iерархiчних мереж Петр^ що спрощуе розумiння та анатз отриманих даних.

Розроблене програмне забезпечення пщсистеми можна подiлити на ос-новнi чотири групи клаав: класи, якi дають змогу проводити анатз мереж Пет-рi (controller); моделi iерархiчних мереж Петрi (model); класи роботи з файлами (util); класи, призначеш для оргашзацп вiзуалiзацi роботи пiдсистеми (ui).

Основною перевагою цього програмного продукту е можливють вико-ристовувати вже розробленi структурш схеми мереж Петрi для моделювання складних мiкросистем. За допомогою розробленого шформацшного забезпечення користувач мае змогу збер^ати розробленi моделi МЕМС у бiблiотеку моделей, або редагувати iснуючi. Крiм того, система веде протокол роботи процесу моделювання, що дае змогу краще проанатзувати та зрозумгги отри-манi результати.

Результати. Отже, МЕМС е складною системою, яка тститъ тдсисте-ми, яю, своею чергою, можна розглядати як окремi зв'язанi мiж собою систе-ми. У такому випадку зручно для системного рiвня проектування МЕМС ви-користовувати iерархiчнi МП. Як приклад, розглянемо просту модель струк-тури МЕМС (рис. 1) з використанням iерархiчних мереж Петрi, що зображено на рис. 2.

Рис. 2. Результати моделювання МЕМС

У pa3i необхщносл врахування прiоритетiв до мережi на рис. 2, noTpi6-но додати вщповщну шформащю, а за потреби врахування часових парамет-piB, необхiдно в кольоровiй мережi врахувати часовий мехашзм.

Висновок. Розроблено та фоpмалiзовано модель для аналiзу структур МЕМС за допомогою iepаpхiчних мереж Петрь Отpиманi результати аналiзу схемних моделей дають змогу стверджувати про зменшення та спрощення процесу моделювання складних мiкpоелектpомеханiчних пристро!в.

Л1тература

1. Теслюк В.М. Модел1 та шформацшш технологи синтезу мжроелектромехашчних систем : монограф1я / В.М. Теслюк. - Льв1в : Вид-во ПП "Вежа i Ко", 2008-192 с.

2. Ломазова И.А. Моделирование мультиагентных динамических систем вложенными сетями Петри / И.А. Ломазова // Программные системы: Теоретические основы и приложения : Изд-во "Наука". Физ-матлит, 1999. - С. 143-156.

3. Теслюк В.М. Застосування мереж Петр1 при проектуванш МЕМС на системному р1в-ш / В.М. Теслюк // Вюник Нацюнального ушверситету "Льв1вська полгтехшка". - Сер.: Комп'ютерш системи проектування. Теор1я i практика. - Льв1в : Вид-во НУ "Льв1вська пот-техшка", 2006. - № 564. - С. 45-53.

4. Теслюк В.М. Методолопя проектування МЕМС на системному р1вш проектування // Зб1рник наукових праць Укра1нсько1 академн друкарства. - Сер.: Комп'ютерш технологи дру-карства. - Льв1в : Вид-во УАД, 2007. - № 18. - С. 56-63.

5. Teslyuk Vasyl. Computer-Aided Design of MEMS at System Level / Teslyuk Vasyl, Tank Al Omari, Hamza Alshavabkekh, Pavlo Denysyuk, Mykhaylo Melnyk // Journal Machine Dynamics Problems. - Poland, Warsaw University of Technology. - 2007. - Vol. 31, No. 3. - Pp. 92-104.

6. Теслюк В.М. Розроблення математичних моделей МЕМС на основ! мереж Петр! для системного р1вня автоматизованого проектування / В.М. Теслюк, П.Ю. Денисюк, Хамза Ал1 Юсеф Аль Шавабкех, Тарж (Мох'д Тайс1р) Ал1 Аль Омар1 // Моделювання та шформацшш технолог^ : зб. наук. праць ш-ту проблем моделювання в енергетищ ¡м. Г.С. Пухова НАН Ук-ра!ни. - К., 2008. - Вип. 46. - С. 120-126.

7. Hamza Ali Yousef Alshawabkeh. Information models development for mems analysis subsystem based on stochastic Petri nets. Proc. of the Xth Inter. Conf. on Modern Problems of Radio Engineering / Hamza Ali Yousef Alshawabkeh, Vasyl Teslyuk, Andriy Kernytskyy, Pavlo Denysyuk // Telecommunications and Computer Science, (TCSET'2010). - Lviv, 2010. - Pp. 46.

8. Vasyl Teslyuk. Models and means of mems analysis based on stochastic Petri nets, Proc. of the Xth Inter. Conf. on Modern Problems of Radio Engineering / Vasyl Teslyuk, Andriy Kernytskyy, Pavlo Denysyuk, Hamza Ali Yousef Alshawabkeh // Telecommunications and Computer Science, (TCSET'2010). - Lviv-Slavsko, Ukraine, 2010. - Pp. 45-48.

Денисюк П.Ю., Теслюк В.М., Перейма М.Е., Теслюк Т.В. Использование иерархических сетей Петри для моделирования МЭМС

Разработана модель для анализа МЭМС с использованием иерархических сетей Петри и реализованы программные средства, которые дают возможность автоматизировать построение модели на основе МП и анализ динамики.

Ключевые слова: сеть Петри, микроэлектромеханические системы (МЭМС).

Denysyuk P. Yu., Teslyuk V.M., Pereyma M. Ye., Teslyuk T. V. Use hierarchical Petri nets for modeling MEMS

In the paper a model of MEMS analysis by using the hierarchical Petri nets is developed and software tools are realized that enable to automate the model design on the basis of Petri nets and dymanics analysis.

Keywords: Petri nets, microelectromechanical systems (MEMS).

5. 1нформацшш технолог!' ^.^ii

343

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.