red de Petri


Una red de Petri , también conocida como red de lugar/transición (PT) , es uno de varios lenguajes de modelado matemático para la descripción de sistemas distribuidos . Es una clase de sistema dinámico de eventos discretos . Una red de Petri es un gráfico bipartito dirigido que tiene dos tipos de elementos, lugares y transiciones, representados como círculos y rectángulos blancos, respectivamente. Un lugar puede contener cualquier cantidad de fichas, representadas como círculos negros. Una transición está habilitada si todos los lugares conectados a ella como entradas contienen al menos un token. Algunas fuentes [1] afirman que las redes de Petri fueron inventadas en agosto de 1939 por Carl Adam Petri—a la edad de 13 años— con el propósito de describir procesos químicos.

Al igual que los estándares de la industria, como los diagramas de actividad UML , el modelo y notación de procesos comerciales y las cadenas de procesos impulsadas por eventos , las redes de Petri ofrecen una notación gráfica para procesos paso a paso que incluyen elección, iteración y ejecución concurrente . A diferencia de estos estándares, las redes de Petri tienen una definición matemática exacta de su semántica de ejecución, con una teoría matemática bien desarrollada para el análisis de procesos [ cita requerida ] .

Una red de Petri consta de lugares , transiciones y arcos . Los arcos van de un lugar a una transición o viceversa, nunca entre lugares o entre transiciones. Los lugares desde los que se ejecuta un arco hasta una transición se denominan lugares de entrada de la transición; los lugares a los que se ejecutan los arcos desde una transición se denominan lugares de salida de la transición.

Gráficamente, los lugares en una red de Petri pueden contener un número discreto de marcas llamadas tokens . Cualquier distribución de tokens sobre los lugares representará una configuración de la red denominada marca . En un sentido abstracto relacionado con un diagrama de red de Petri, una transición de una red de Petri puede activarse si está habilitada , es decir, hay suficientes tokens en todos sus lugares de entrada; cuando se activa la transición, consume los tokens de entrada necesarios y crea tokens en sus lugares de salida. Un disparo es atómico, es decir, un solo paso no interrumpible.

A menos que se defina una política de ejecución (por ejemplo, un orden estricto de las transiciones, que describa la precedencia), la ejecución de las redes de Petri no es determinista : cuando se habilitan varias transiciones al mismo tiempo, se activarán en cualquier orden.

Dado que la activación no es determinista y pueden estar presentes varios tokens en cualquier lugar de la red (incluso en el mismo lugar), las redes de Petri son adecuadas para modelar el comportamiento concurrente de los sistemas distribuidos.


(a) Ejemplo de trayectoria de la red de Petri
Una red de Petri con una transición habilitada.
La red de Petri que sigue después de los disparos de transición (red de Petri inicial en la figura anterior).
(b) Red de Petri Ejemplo
Una red de Petri en la que la transición está muerta, mientras que para todos está viva
El gráfico de accesibilidad de N2 .
Una red de Petri ilimitada, N .
Una red de Petri de dos límites, obtenida extendiendo N con "contra-lugares".
Tipos de redes de Petri gráficamente