Embed Size (px)
Citation preview
2
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Gliederung Kapitel 7: ToolsGliederung Kapitel 7: Tools
• Einleitung/Hintergrund: – Was sind PNs und was will ich mit PNs ? - Ziel– Netzbasierte Repräsentationen – Idee von “Verfeinerung” am Beispiel
• Toollandschaft• Toolbeschreibungen im Netz• Tool: PetriLab
– Anforderungen an Tools PetriLab– Inhalt der Vorführungen - Methodik
• Schlußbemerkungen
3
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
ZielZiel
Beiträge zur
• Repräsentation von Systemen in den frühen Phasen der Entwicklung
insbesondere: – für Systeme mit Nebenläufigkeit– Software/Hardwaresysteme, dort v.a.:
• Anforderungsbeschreibungen– v. a. funktionale Anforderungen
• Ist-Analyse ---> Validierung
4
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Netzbasierte RepräsentationenNetzbasierte Repräsentationen
• Bipartite, gerichtete Graphen (mit An-/Inschriften)
5
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Netzbasierte RepräsentationenNetzbasierte Repräsentationen
• Netze mit präziser Semantik– Bedingungs/Ereignis Netze– Place/Transition Nets– Prädikat/Transitions PN/Coloured PN– Stochastische, timed PNs– ....
• Netze mit präformaler Semantik:– Kanal/Instanz Netze
6
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Netzbasierte RepräsentationenNetzbasierte Repräsentationen
7
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Netzbasierte RepräsentationenNetzbasierte Repräsentationen
8
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Netzbasierte RepräsentationenNetzbasierte Repräsentationen
• Behandlung komplexer Darstellungen– Mittel für Abstraktion:
• Vergröberung <---> Verfeinerung
– Erste Vorstellung der Idee am Ausschnitt
eines Beispiels:
Pipelined Prozessor
9
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Netzbasierte RepräsentationenNetzbasierte Repräsentationen
10
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Bemerkungen: ToollandschaftBemerkungen: Toollandschaft
•Tools zur Systemerstellung
11
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Bemerkungen: ToollandschaftBemerkungen: Toollandschaft
•Tools zur Systemerstellung
12
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Tools im NetzTools im Netz
• World of Petri Nets– www.daimi.aau.dk/PetriNets/
• Petri Net Tools– www.daimi.aau.dk/PetriNets/tools/db.html
• Petri Net Classification– www.daimi.aau.dk/PetriNets/classification/indx.html
(Stand: 24.1.2000)
13
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Anforderungen an ToolsAnforderungen an Tools
• Aufgabengerecht:– unterstützt Methodik für
• Neuentwicklungen (from scratch)---> top-down Modellierung
• Verwendung schon existierender Dokumente ---> bottom-up Modellierung
• Akzeptanz • gut dokumentiert• ..... u.a. Portierbarkeit
14
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Anforderungen: AkzeptanzAnforderungen: Akzeptanz
• Akzeptanz – umfangreiche Funktionalität
• Fehlervermeidung/-suche (syntaktisch)• Modellierung-Validierung
– niedrige "semantische Distanz“– niedrige "artikulatorische Distanz“
intuitive, benutzergesteuerte Darstellung (graphisch) direkte Manipulation
– Modifizierbarkeit• inkrementelles Modellieren• Zulassen zwischenzeitlicher Inkonsistenzen
– Wiederverwendbarkeit : u.a. Bausteine
– Performance: • stabil • schnell • komfortabel • ............
15
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Petri LabPetri Lab
• Prototyp eines Tools zur Modellierung komplexer (v.a. konkurrenter)Systeme
unter Verwendung von Petrinetzen
• unterstützt – Modellieren: Editor – Validation: (integrierter) Simulator
• implementiert:– in Object Pascal/MPW auf Apple Macintosh
(ca. 1990)
16
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Petri LabPetri Lab
• Editor– Erzeugung und hierarchische Repräsentation
von Kanal-Instanz-Netzen • Unterstützt die Verfeinerung von Stellen und
Transitionen simultan in einer Diagrammhierarchie !
• Layer für Substrukturen in einem Diagramm
• Simulator– P/T- Netze– timed/stochastische Netze (GSPN/DSPN)
17
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
VorführungenVorführungen
• Modellierung von Hierarchie---> Prozeßregelung
• Inspektion einer mittelgroßen Modellierung---> Funktionale Spezifikation des Kerns von PetriLab
• Simulation/Aufzeichnung---> Produzent-Konsument
• Layer/STTI Netze/Auswertung---> Produzent-Konsument Fortsetzung
• Simulation hierarchischer Netze---> be-/entladen --> Pipelining Modell
18
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
MethodikMethodik
• Eine Methode:• (Sammle erste Informationen über das angestrebte
System)
– Beginne mit einer Grobmodellierung in Form eines einzelnen Kanal-Instanz Netzes
– Erzeuge eine Netzhierarchie (mit Hilfe von Verfeinerungen).
• Erprobe Variationen: ändere, erweitere, entferne.• Reichere mit präziser Semantikbeschreibung an:
– simuliere - analysiere
– Nutze die erzeugten, validierten Dokumente zur weiteren Systementwicklung.
19
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
SchlußbemerkungenSchlußbemerkungen
• Rückblick– Modellieren mit PNs– Tool PetriLab
• Mögliche Vorhaben (für die nähere Zukunft?)– Überprüfen der methodischen Ansätze mit den jetzt
existierenden/revidierten Werkzeugen
(---> Modellieren komplexerer Systeme)– weitere Arbeiten an der Toollandschaft:
• Literatur
20
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Bemerkungen: ToollandschaftBemerkungen: Toollandschaft
• Redesign von PetriLab:– Neuimplementierung unter Benutzung einer neuen
Datenstruktur.– Erweiterungen
• Simulation von sog. “high level nets”
• Wiederverwendbarkeit hierarchischer Netze über copy/paste hinaus. Integration von “Bausteinen“
– Mehr Komfort: u.a. • visuelle Darstellung von Knoten/Verbindungen/Marken.
• Aggregierte Informationen in visueller Form.
21
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Bemerkungen: ToollandschaftBemerkungen: Toollandschaft
• Entwicklung weiterer Werkzeugkomponenten– Extraktion dedizierter Editoren/Simulatoren– Analysator für komplexere Netzklassen– Prototyper.
22
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Literatur 1Literatur 1
• [Aign 87] Aigner, H.: RAPPS- Rapid Prototyper für formale Petrinetz-Spezifikationen, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987
• [BrBu 90] Brodda, A.-Buttler, P. : PetriLab, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1990
• [BrRR 87a] Brauer, W.-Reisig, W.-Rozenberg, G. (Edts.): Petri Nets: Central Models and Their Properties, LNCS Vol. 254, Springer Verlag 1987
• [BrRR 87b] Brauer, W.-Reisig, W.-Rozenberg, G. (Edts.): Petri Nets: Applications and Relationships to Other Models of Concurrency, LNCS Vol. 255, Springer Verlag 1987
• [Busc 89] Buschmann, F.: PETENET- ein multi-user-fähiger Petrinetzeditor für hierarchische Petrinetze, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1989
• [DiEv 89] Dittrich, G.-Evertz-Jägers, B.: Der Kanal-Instanz-Netz Editor KINED, Forschungsbericht Nr. 308 des Fachbereichs Informatik, Universität Dortmund, 1989
• [Ditt 89a] Dittrich, G.: Specification with Nets, p.111-124 in [PiMo 90]
• [Ditt 89b] Dittrich, G.: Tools for Modelling with Petri-Net like Nets, p. 191-199 in [PiMo 90]
• [Ever 88] Evertz-Jägers, B.: Objektorientierte Entwicklung eines Editors zur Erstellung hierarchischer K/I-Netze, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988
• [Fabi 87] Fabian, D.: Ein Tool zur Analyse von Petrinetzen, speziell S/T-Netzen, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987
23
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Literatur 2Literatur 2
• [Fehl 92] Fehling,R.:Hierarchische Petrinetze:Beiträge zur Theorie und formale Basis für zugehörige Werkzeuge, Dissertation, Dortmund 1991, Verlag Dr. Kovac, Hamburg 1992
• [Gers 90] Gers, T.: PetriLab-STTI, ein Simulator für stochastische uind zeitbehaftete Petrinetze, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1990
• [Hamm 88] Hammerhofer, M.: Beiträge zu Timed Petri Netzen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988
• [KPR 87] Kühnel, B.-Partsch, H.-Reinshagen, K.P: Requirements Engineering, Versuch einer Begriffsklärung, Informatikspektrum 10, 6 ,12.87, p.334-335
• [LeWo 89] Leufke, A.- Wolberg, D.: Bausteine für Petri-Netze - Konzept und Einsatz, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1989
• [Mary 88] Maryniak, A: Petri-Netze: Allgemeine Begriffsklärung und anwendungsorientierte Einführung in die Modellierung. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988
• [Mese 87] Mesewinkel, U.: Pr/T-Systembausteine für die Modellierung der Interprozeßkommunikation in verteilten Systemen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987
• [Pete 87] Dittrich, G.- Szwillus, G.(Edts): PETE - Ein Petrinetz-Editor, Abschlußbericht der Projektgruppe PETE, Interne Berichte des FB Informatik, Dortmund 1987
24
Kap 7: Tools Vorl “PN II"Prof. Dr. G. Dittrich
24.01.2000
Literatur 3Literatur 3
• [PetS 89] Dittrich, G. - Fehling, R.(Edts): Endbericht der Projektgruppe PetSi, Interne Berichte des FB Informatik der UniDo, Dortmund 1989
• [Pick 91] Pickers, M. : MOVE, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1991 [PiMo 90] Pichler, F.- Moreno-Diaz, R. (Edts.): Computer Aided Systems Theory - EUROCAST ´89, LNCS 410, Springer Verlag 1990
• [Reis 85] Reisig, W.:Systementwurf mit Petrinetzen, Springer 1985
• [Schm 87] Schmenner, M.:Entwurf und Implementierung eines Programms zur Überprüfung der syntaktischen Korrektheit von Beschriftungen verschiedener PN -Typen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1987
• [Reck 88] Reck, M.:Von informellen zu formalen Spezifikationen durch Petri-Netze und Abstrakte Datentypen. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988
• [Rüpi 88] Rüping, A.:Beiträge zur Methodik hierarchischer Petrinetze. Ein Konzept für eine hierarchiebezogene Modellierung mit interpretierten Netzen auf der Basis von Netzmorphismen, Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988
• [Soma 86] Dittrich, G. -Eising, G.(Edts.): Software für Materialflußsysteme. Abschlußbericht der Projektgruppe SOMAT, Interne Berichte des FB Informatik, Universität Dortmund, 1986
• [Viet 88] Viethen, R.:Petri-Netze: Methodikansätze und anwendungsorientierte Einführung in die Modellierung. Diplomarbeit am FB Informatik, Universität Dortmund, 1988
