發(fā)布時(shí)間：2022-01-26 04:37

　　Petri網(wǎng)是一種可用于描述系統(tǒng)的并發(fā)性、沖突性、資源共享性等重要行為概念的基礎(chǔ)理論,因?yàn)榧鎮(zhèn)鋽?shù)學(xué)化與圖形化特點(diǎn),因此在眾多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用�？蛇_(dá)圖可以反映Petri網(wǎng)的全部動(dòng)態(tài)行為,可達(dá)圖中所有標(biāo)識(shí)組成的狀態(tài)空間可以無(wú)死角的表達(dá)系統(tǒng)所有的狀態(tài)演化,基于可達(dá)圖的分析方法因直觀、可靠等特點(diǎn)成為了Petri網(wǎng)模型最重要的研究手段之一。Petri網(wǎng)的可達(dá)圖（狀態(tài)空間）的大小規(guī)模受初始標(biāo)識(shí)以及庫(kù)所與變遷個(gè)數(shù)的影響,當(dāng)這些影響因素發(fā)生變化時(shí)都會(huì)引起Petri網(wǎng)狀態(tài)空間的規(guī)模產(chǎn)生急劇變化,當(dāng)這些影響因素持續(xù)增大時(shí),Petri網(wǎng)的狀態(tài)空間大小會(huì)呈指數(shù)規(guī)模擴(kuò)大,從而引發(fā)狀態(tài)空間爆炸,這使得較大規(guī)模的Petri網(wǎng)狀態(tài)空間的計(jì)算變得極其困難。傳統(tǒng)的計(jì)算方法在計(jì)算較大規(guī)模Petri網(wǎng)的狀態(tài)空間時(shí),會(huì)遇到兩個(gè)難題:計(jì)算時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和因?yàn)橛?jì)算量過(guò)大引起的內(nèi)存溢出。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),CUDA等并行編程技術(shù)的快速發(fā)展為高性能計(jì)算提供了新的技術(shù)途徑。這些新技術(shù)的出現(xiàn)也為Petri網(wǎng)狀態(tài)空間的計(jì)算提供了新的思路。本文從并行計(jì)算的角度對(duì)Petri網(wǎng)狀態(tài)空間的計(jì)算進(jìn)行了研究。采用CUDA和MPI兩種并行編程技術(shù),設(shè)計(jì)了多種P... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要工作與貢獻(xiàn)
    1.4 論文的結(jié)構(gòu)
第二章 Petri網(wǎng)基本理論
    2.1 Petri網(wǎng)的基本定義
    2.2 Petri網(wǎng)變遷的發(fā)射規(guī)則與活性判定
    2.3 Petri網(wǎng)狀態(tài)空間與可達(dá)圖
    2.4 本章小結(jié)
第三章 并行計(jì)算,CUDA及MPI相關(guān)理論
    3.1 并行計(jì)算相關(guān)理論
        3.1.1 并行計(jì)算簡(jiǎn)介
        3.1.2 常用的并行模式
        3.1.3 常用的并行編程技術(shù)
    3.2 CUDA相關(guān)理論
        3.2.1 CUDA簡(jiǎn)要介紹
        3.2.2 CUDA編程基礎(chǔ)
    3.3 MPI相關(guān)理論
        3.3.1 MPI的六個(gè)基本函數(shù)介紹
        3.3.2 MPI通信
        3.3.3 MPI消息
    3.4 本章小結(jié)
第四章 Petri網(wǎng)網(wǎng)狀態(tài)空間并行計(jì)算
    4.1 Petri網(wǎng)狀態(tài)空間串行計(jì)算算法分析與改進(jìn)
        4.1.1 Petri網(wǎng)狀態(tài)空間串行計(jì)算算法分析
        4.1.2 傳統(tǒng)Petri網(wǎng)狀態(tài)空間串行計(jì)算算法的改進(jìn)
    4.2 基于CUDA的Petri網(wǎng)狀態(tài)空間并行計(jì)算
        4.2.1 并行子任務(wù)的劃分
        4.2.2 新標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)時(shí)線程的互斥
        4.2.3 線程的組織
        4.2.4 內(nèi)存管理
        4.2.5 核函數(shù),啟動(dòng)函數(shù)與主函數(shù)的工作劃分
    4.3 基于MPI的Petri網(wǎng)狀態(tài)空間并行計(jì)算
        4.3.1 基于MPI的Petri網(wǎng)狀態(tài)空間并行計(jì)算算法一
        4.3.2 基于MPI的Petri網(wǎng)狀態(tài)空間并行計(jì)算算法二
        4.3.3 基于MPI的Petri網(wǎng)狀態(tài)空間并行計(jì)算算法三
    4.4 Petri網(wǎng)可達(dá)圖標(biāo)識(shí)類(lèi)別劃分求解算法
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
        5.2.1 并行計(jì)算效率的衡量方法
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于多核集群的MPI+OpenMP混合并行編程模型研究[J]. 谷克宏,黃岷,何江銀.  甘肅科技. 2018(19)
[2]基于展開(kāi)的狀態(tài)空間搜索方法[J]. 王博,代飛,黃苾.  電子技術(shù)與軟件工程. 2018(10)
[3]軟件模型檢測(cè)中狀態(tài)爆炸問(wèn)題的解決方法[J]. 屈媛媛,杜伊.  現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專(zhuān)業(yè)版). 2017(02)
[4]算法導(dǎo)論（原書(shū)第3版）[J]. Thomas H.Cormen,Charles E.Leiserson,Ronald L.Rivest,Clifford Stein,殷建平,徐云,王剛,劉曉光,蘇明,鄒恒明,王宏志.  計(jì)算機(jī)教育. 2013(10)
[5]基于阿姆達(dá)爾定律和蘭特法則計(jì)算多核架構(gòu)的加速比[J]. 李文石,姚宗寶.  電子學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]基于Petri網(wǎng)的冷鏈配送流程模型構(gòu)建研究[J]. 馮源,胡大偉.  物流技術(shù). 2012(01)
[7]同步及共享合成操作對(duì)Petri網(wǎng)匯合性質(zhì)的保持性[J]. 王鵬偉,吳哲輝.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(S1)
[8]并行處理中節(jié)點(diǎn)間通信對(duì)加速比的影響[J]. 申鼎才,董必昌.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(07)
[9]Petri網(wǎng)應(yīng)用綜述[J]. 樂(lè)曉波,陳黎靜.  長(zhǎng)沙交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(02)
[10]分布式并行計(jì)算環(huán)境:MPI[J]. 王萃寒,趙晨,許小剛,吳國(guó)新.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2003(01)

碩士論文
[1]基于變遷優(yōu)先權(quán)的時(shí)間Petri網(wǎng)的活性分析與控制器的設(shè)計(jì)[D]. 曹歡歡.西安電子科技大學(xué) 2015
[2]基于T-不變量的Petri網(wǎng)狀態(tài)空間壓縮算法[D]. 王薈雯.大連理工大學(xué) 2015
[3]GPU加速技術(shù)在圖論算法中的應(yīng)用[D]. 王一同.電子科技大學(xué) 2014
[4]基于多核環(huán)境下的多線程并行程序設(shè)計(jì)方法研究[D]. 王晗.中原工學(xué)院 2014
[5]綜合MPI和OpenCL的X264并行編碼器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳卓.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]基于信標(biāo)選擇的死鎖控制算法研究[D]. 甘清華.西安電子科技大學(xué) 2010
[7]面向大規(guī)�？茖W(xué)計(jì)算的CPU-GPU異構(gòu)并行技術(shù)研究[D]. 方旭東.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3609828