1、无限的Token如何发生?讨论Boundedness
接上一节,
无限Tokens
Place p1上的Token只要无限地执行t1、t2,那么每一次输入t2一个Token,t2都会输出各一个Token到p1和p3中去,所以Token的数目最终是无限的,同时其reachability graph也是无限延伸的。
如果一个Petri Net中的Place都是k-bounded的,那么我们称这个Petri
Net也是k-bounded的
所以上图中的Petri Net中我们可以发现p1、p2都是two bounded的,然后p3是unbounded(Unbounded可以认为是没有边界的没有界限的意思)的(因为这里的p1、p2中的Token数是不会增长的,最多只有2个!这里说明一下,如果在p2位置一个Token执行t3,那么这个Token会消失,因为没有出去的箭头)
综上,这个Petri Net也是Unbounded的!!
2、Safeness是什么?
Safeness=1-boundedness
如果一个Petri Net网中的每一个Place最多只可能包含一个Token,那么我们就称这个Petri Net为一个Safe Petri Net。
一个Safe Petri Net
但是下面这个是不安全的:
不安全
因为x位置可能出现2个Token
3、Deadlock
我们称一个marking(可以认为是一个状态)是死的,如果所有的正方形transition都不处于Enabled状态。
反之,如果一个PetriNet在任意时刻都至少有一个Transition是处于Enabled状态,那么我们就称这个Petri Net是一个deadlock-free Petri Net,如下图,反复执行t3,那么最终会出现Deadlock现象,即再没有Transition处于Enabled状态:
4、Liveness
先看如何定义一个Transition是Live即活跃的,当一个Petri Net中的一个Transition在遍历所有可能情况之后发现其中一个情况是可以被使能的(即进入Enabled状态),那么我们称这个Transition是Live的
当一个Petri Net中的所有Transition都是Live的,那么我们称这个Petri Net就是Live的!
一个Petri Net如果是live的,那么它同时也是deadlock-free的,反之,不对
deadlock-free但不是live
以一个例子总结一下:
总结
not bounded:经过t1加入p4,p4中的Tokens变成无限
not safe:因为not bounded了
not deadlock-free:因为此时这个状态t1执行完了之后,立即执行t4,那么t2这个Transition无法继续执行,因为有一个Arc是从p4进入到t2中去的
not live:因为存在一个可能有Transition没有live
下面这张图同理:
同理
5、Complete traces
从Initial state到Final State,我们把其中的一个可能画出来就是一条Complete trace了
Complete trace示意
下面的Petri Net,上面的是Transition System每一个Transition System都是有好多条的complete traces和好多条的incomplete traces
6、Workflow Nets(WF-nets)
WF-net上图中的WF-net可以明显的看到一个start和一个end,这是WF-net的特征。
几个常见的过程模型7、Soudness
我们现在引入一个新的量来描述一个WF-net。
首先我们明确一个工作网中的所有Transition和所有的Place都在工作网设定的开头和结尾之间连接的一条路径上。
接着,我们现在会说一个WF-net是sound的,当且仅当满足下列条件:
- Safeness:一个Place不能同时持有多个Token
- Proper Completion:当一个Token到达最末尾的Place的时候,所有其他的Place应当是空的
- Option to Complete:无论出现什么情况,我们都能保证最后恰好有一个Token在最末尾的Place上
- Absence of Dead Parts:(这个条件有点不清楚,直接就把英文原文翻译过来了)对于任意一个Transition,都必须有一个能够使其起作用的顺序(这个规则好像就是说每一个Transition都必须不能是dead的)
这个soundness的判断非常重要!!在过程挖掘中经常会被用到!
如果Proper Completion这个条件不成立,那么Option to Complete也是不成立的,所以没必要一开始就去判断Option to Complete的条件
同时,如果Option to Complete成立,那么Proper Completion自动成立。
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