Sistemas Reativos caracterizam-se por reagir continuamente a estímulos externos e internos e controlar atividades humanas. A ocorrência de falhas nesses sistemas pode resultar em grandes prejuízos. Dessa forma, o uso de métodos e técnicas rigorosas para a especificação do comportamento desse tipo de sistema é essencial, buscando-se evitar inconsistências e ambigüidades no modelo. Redes de Petri é uma das técnicas que têm sido usadas para a especificação de sistemas reativos. Teste e validação são atividades essenciais na produção dessa classe de sistemas. Por isso, o critério Análise de Mutantes, um critério de teste baseado em erros normalmente aplicado ao teste de programas, tem sido explorado no contexto de teste de especificações de sistemas reativos. É necessário o desenvolvimento de ferramentas que apóiem sua utilização, visto que a aplicação manual do critério é impraticável. O objetivo deste trabalho é a implementação da ferramenta Proteum-RS/PN, que apóia a aplicação do critério Análise de Mutantes para validar especificações baseadas em Redes de Petri. / Reactive Systems are characterized by continuously reacting to external as well as internal stimuli and controlling human activities. In these systems, faults can result in large losses. The use of rigorous methods and techniques for the specification of their behavior is essential to avoid inconsistencies and ambiguities. Petri Nets have been used for reactive-system specification. The test and validation of the underlying model are essential activities for the production of such systems. Thus, the Mutant Analysis -- a fault-based criterion usually used for program testing -- has been explored in the context of specification testing. The development of tools to support its application is necessary, since its manual application is unrealistic. The objective of this work is the implementation of Proteum-RS/PN, a testing tool which supports the application of Mutant Analysis criterion to validate Petri-Nets based specifications.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Informática e Computação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:43:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000400013-Texto+Completo-0.pdf: 1799901 bytes, checksum: 8f9035ff6f9f2bcba55f62be7f4e0d52 (MD5) Previous issue date: 2008 / Modeling formalisms are languages capable of describing a system behavior in a non ambiguous way, allowing its quantitative evaluation. The structured formalisms can represent large and complex models in a systematic manner. However, the modeling of systems with such characteristics is still a problem, since the space state explosion is often a known issue. Usually, structured formalisms with discrete state space present a large number of unreachable states. This work presents an algorithm able to generate and storing the reachable space state of a Stochastic Automata Network (SAN) using Multi-valued Decision Diagram (MDD). This new technique aims to mainly verify that the applicability of MDD for SAN is a valuable approach. / Formalismos de modelagem são linguagens capazes de descrever sistemas de forma não ambígüa, permitindo a sua avaliação quantitativa. Os formalismos conhecidos como estruturados permitem a representação sistemática de modelos grandes e complexos. Entretanto, na prática, a modelagem de sistemas de tal porte pode apresentar o problema de explosão do espaço de estados. Em geral, a modelagem de sistemas através de formalismos estruturados, com espaço de estados discreto, resulta em um grande número de estados inatingíveis. A geração e armazenamento dos estados não atingíveis é um ônus não desejado ao processo de modelagem. Este trabalho apresenta um algoritmo capaz de gerar e armazenar somente o espaço de estados atingível (RSS) para o formalismo de Redes de Autômatos Estocásticos (SAN) utilizando Diagramas de Decisão Multi-Valorada (MDD). A idéia principal é apresentar uma primeira versão desse algoritmo, a m de comprovar a sua viabilidade para o formalismo SAN.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:51Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-26Bitstream added on 2014-06-13T19:19:32Z : No. of bitstreams: 1 oliveira_t_dr_ilha.pdf: 1857904 bytes, checksum: 58f64d9e638aa2a1040b97776689687b (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O objetivo desta tese é o desenvolvimento de uma arquitetura multiprocessada e reconfiguravel que permita a implementação física de sistemas de controle descritos por meio de Redes de Petri coloridas de arcos constantes T-temporizadas e que possuam pro- babilidade de disparo nas transições. A arquitetura pode ser utilizada para implementar sistemas de controle (e n~ao para a avaliacao das propriedades da Rede de Petri), permi- tindo a implementacao física por meio de mapeamento tecnologico diretamente no nível comportamental, sem a necessidade de se utilizar um processo de síntese de alto nível para descrever o sistema em equações booleanas e tabelas de transição de estados. A arquitetura é composta por um arranjo de blocos de configuracao denominados BCERPs, por blocos reconfiguráveis denominados BCGNs e por um sistema de comunicacão, implementado por um conjunto de roteadores. Os blocos BCERPs podem ser configurados para implementar as transições da Rede de Petri e seus respectivos lugares de entrada. Blocos BCGNs são utilizados pelos blocos BCERPs para a geração de numeros pseudo-aleatorios. Estes numeros podem definir a probabilidade de disparo das transições e tambem podem ser usados no processo de resolução de conflito, que ocorre quando uma transição possuir um ou mais lugares de entrada compartilhados com outras transições. O sistema de comunicacão possui uma topologia de grelha, tendo como principal função o roteamento e armazenamento de pacotes entre os blocos de configuração. Os roteadores e blocos de configuração BCERPs e BCGNs foram descritos em VHDL e implementados em FPGAs. / The goal of this thesis is to develop a reconfigurable multiprocessed architecture that allows the physical implementation of systems described by T-timed colored Petri nets with constant arcs having transitions with firing probabilities. The architecture can be used to implement control systems (not to evaluation Petri net properties). With this architecture, physical implementation of systems can be achieved through technology mapping directly from behavioral level, without the need to go through an expensive high level synthesis process to describe the system into boolean equations and state transition tables. The architecture comprises an array of configuration blocks named BCERPs; reconfigurable blocks named BCGNs; and a communication system implemented using a set of routers. BCERP blocks can be configured to implement Petri net transitions as well as the corresponding input places. BCGN blocks are used by BCERPs for pseudo random number generation. These numbers can define transitions firing probabilities. They can also be used for conflit resolution, which happens when two or more transitions share one or more input places. The communication system presents a grid topology. Its main functions are packet storage and routing among configuration blocks. The routers, BCGNs and BCERPs configuration blocks were described in VHDL and implemented in FPGAs.

[pt] Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um software baseado nas Redes de Petri e nos Sistemas Especialistas para modelagem, escalonameto e simulação das atividades numa oficina versátil. Três sistemas diferentes foram desenvolvidos, o primeiro trabalha com base de regras não temporizadas, o segundo com base de regras temporizadas e o terceiro com base de regras com reconhecimento de padrões. O software foi desenvolvido em IQLISP para um ambiente de microcomputador compatível com o IBM-PC. / [en] This work presents the development of a software based on the Petri Nets and on the Expert Systems for modeling, scheduling and simulating the activities in a flexible workshop (atelier flexible). Three different systems were developed: the first of them works with non-temporized rules, the second with temporized rules and the third works with pattern-matching. The software was developed in IQLISP for a microcomputer environment IBM-PC compatible.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T09:42:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho propomos uma ferramenta de autoria que facilita a tarefa de um professor no desenvolvimento do conteúdo de um sistemas tutor inteligente (STI) projetado de acordo com o modelo conceitual MATHEMA. O modelo pedagógico que controla a interação entre o aprendiz e o STI gerado é implementado por uma Rede de Petri a Objetos (RdPO), automaticamente traduzido em regras para um sistema especialista. As fichas da RdPO são compostas por objetos de dados que contêm ponteiros para os modelos do aprendiz e do domínio. As transições da RdPO são controladas por condições que se referem ao modelo do aprendiz e o disparo destas transições produzem ações que atualizam este modelo. Estas condições são automaticamente incluídas no modelo pedagógico e o professor só precisa especificar os conteúdos do modelo do domínio. Um STI para ensinar Estrutura da Informação, construído de acordo com a metodologia de autoria proposta, também é apresentado brevemente.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação. / Made available in DSpace on 2012-10-19T17:41:01Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:15:56Z : No. of bitstreams: 1 192820.pdf: 1515772 bytes, checksum: a7692722b3fee2e319a6b345d542f00a (MD5) / A administração dos dados que trafegam em redes de computadores, dá-se através da análise dos quadros (frames) de dados, aonde, encontram-se os endereçamentos de máquina-destinatária e máquina-remetente, o protocolo utilizado, o tamanho total de bytes de dados no quadro e a seqüência de verificação à falhas CRC. Várias implementações em hardware e software provêem estas informações estatísticas, dentre o hardware pode-se citar o comutador (switch). Equipamento este que efetua a leitura do datagrama do quadro de dados, extraindo informações quanto ao número de quadros danificados, qual a máquina que mais remete quadros, qual a máquina que mais recebe quadros, os protocolos que trafegam dados ou o protocolo princiapal em uso, entre outros. Através do uso das Redes de Petri Coloridas, implementou-se um algoritmo que emula o funcionamento de um comutador em um computador, fornecendo dados estatísticos sobre o tráfego dos dados na rede, ao qual o emulador estiver conectado, outrossim, possibilita a sua utilização em substituição aos hubs. Como sistema operacional tem-se o Linux, que por ser de domínio público, não tem-se que pagar pela licença de utilização do mesmo e como linguagem de programação o C, por ser uma linguagem robusta, portável e pela sua capacidade de trabalhar em baixo nível. Este algoritmo foi implementado, simulado e validado utilizando o programa DaNAMiCS, dentro do conceito de Redes de Petri Coloridas.

Atualmente, com o apoio das aplicações de software, as empresas asseguram maior eficiência, agilidade e melhor tomada de decisão nos seus processos de negócio. Neste cenário altamente competitivo, frequentemente surgem novas necessidades de negócio, o que leva as empresas a evoluir ou criar novos processos. Adicionar novas funcionalidades ao ecossistema de software da empresa, a partir da reutilização das aplicações existentes, não é uma tarefa trivial e exige metodologias, técnicas e ferramentas adequadas para construir soluções de integração. O ecossistema de software das empresas é heterogêneo, pois geralmente suas aplicações são adquiridas de empresas terceirizadas e são desenvolvidas utilizando diferentes plataformas de desenvolvimento, o que dificulta a integração entre as aplicações, pois geralmente elas são desenvolvidas sem a preocupação da integração. A área de Integração de Aplicações Empresariais trata da integração das aplicações existentes no ecossistema de software das empresas por meio de uma solução de integração. Uma solução de integração pode ser representada por um modelo conceitual, que representa o processo de integração entre aplicações em alto nível de abstração. O Guaraná DSL é uma das tecnologias que possibilita projetar modelos conceituais de soluções de integração, utilizando uma sintaxe concreta gráfica e intuitiva. No entanto, a integração de aplicações não é uma tarefa trivial e o desenvolvimento da solução envolve além de custos, riscos como bugs e gargalos de performance que geralmente são observados após a implementação. Esta dissertação propõe analisar o comportamento e identificar gargalos de performance de uma solução de integração ainda na fase de projeto. Propõe-se o desenvolvimento de um modelo matemático de simulação equivalente ao modelo conceitual da solução, utilizando como base as Redes de Petri. O modelo de simulação foi verificado por meio de técnicas de verificação validadas na literatura. A principal contribuição deste trabalho foi a constatação de que é possível representar modelos conceituais de soluções de integração de aplicações por meio das Redes de Petri Estocásticas. O experimento realizado possibilitou identificar pontos de formação de filas, possíveis gargalos de desempenho e identificar comportamentos da solução de integração ainda na fase de projeto. / 99 f.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-22Bitstream added on 2014-06-13T19:08:13Z : No. of bitstreams: 1 dias_gl_me_ilha.pdf: 1512537 bytes, checksum: d4d0e5ee3964bcbc96c83e3996d96313 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Neste trabalho apresentam-se quatro ferramentas de síntese digital, capazes de converter máquinas de estados finitos modeladas em rede de Petri para uma descrição VHDL correspondente à maquina modelada. As máquinas de estados finitos nos modelos de Mealy ou Moore são representadas em rede de Petri Lugar/Transição através de duas metodologias de modelagem desenvolvidas. Uma das metodologias modela apenas máquinas do tipo Mealy, enquanto que a outra modela máquinas de Mealy e Moore. As metodologias e o tipo de tradução da rede de Petri que se deseja obter são fatores essenciais para definir as ferramentas que serão utilizadas. Duas das ferramentas desenvolvidas traduzem o modelo da rede de Petri em uma tabela de transição de estados e as outras duas ferramentas traduzem o modelo da rede de Petri em uma descrição comportamental na linguagem VHDL. Dependendo da ferramenta utilizada é necessário integrar outras ferramentas de síntese, desenvolvidas em trabalhos anteriores, no processo de tradução da rede de Petri para VHDL. A aplicabilidade das ferramentas e metodologias desenvolvidas foi concluída através de simulações dos códigos VHDL obtidos. / In this work we present four digital synthesis tools capable of converting finite state machines modeled in Petri nets into a corresponding VHDL description. Mealy or Moore finite state machine models are represented in Place/Transition Petri nets through two possible methodologies, developed during this work. With one of the methodologies only Mealy machines can be modeled, while the with other both Mealy and Moore type machines can be dealt with. The methodologies and the kind of Petri net translation one desires to obtain are essential factors to determine the tools to be used. Two among the tools we developed translate a Petri net description into a state transition table, while the other two translate the Petri net description into a VHDL behavioral one. Depending on which of them is used it is also necessary to use some other synthesis tools developed by members of our research group. The adequacy of the developed methodologies an tools to the synthesis process has been verified through the simulation of the VHDL codes generated by our tools.

Orientador: Norian Marranghello / Banca: Aledir Silveira Pereira / Banca: Alexandre Cesar Rodrigues da Silva / Banca: Furio Damiani / Banca: Paulo Romero Martins Maciel / Resumo: O objetivo desta tese é o desenvolvimento de uma arquitetura multiprocessada e reconfiguravel que permita a implementação física de sistemas de controle descritos por meio de Redes de Petri coloridas de arcos constantes T-temporizadas e que possuam pro- babilidade de disparo nas transições. A arquitetura pode ser utilizada para implementar sistemas de controle (e n~ao para a avaliacao das propriedades da Rede de Petri), permi- tindo a implementacao física por meio de mapeamento tecnologico diretamente no nível comportamental, sem a necessidade de se utilizar um processo de síntese de alto nível para descrever o sistema em equações booleanas e tabelas de transição de estados. A arquitetura é composta por um arranjo de blocos de configuracao denominados BCERPs, por blocos reconfiguráveis denominados BCGNs e por um sistema de comunicacão, implementado por um conjunto de roteadores. Os blocos BCERPs podem ser configurados para implementar as transições da Rede de Petri e seus respectivos lugares de entrada. Blocos BCGNs são utilizados pelos blocos BCERPs para a geração de numeros pseudo-aleatorios. Estes numeros podem definir a probabilidade de disparo das transições e tambem podem ser usados no processo de resolução de conflito, que ocorre quando uma transição possuir um ou mais lugares de entrada compartilhados com outras transições. O sistema de comunicacão possui uma topologia de grelha, tendo como principal função o roteamento e armazenamento de pacotes entre os blocos de configuração. Os roteadores e blocos de configuração BCERPs e BCGNs foram descritos em VHDL e implementados em FPGAs. / Abstract: The goal of this thesis is to develop a reconfigurable multiprocessed architecture that allows the physical implementation of systems described by T-timed colored Petri nets with constant arcs having transitions with firing probabilities. The architecture can be used to implement control systems (not to evaluation Petri net properties). With this architecture, physical implementation of systems can be achieved through technology mapping directly from behavioral level, without the need to go through an expensive high level synthesis process to describe the system into boolean equations and state transition tables. The architecture comprises an array of configuration blocks named BCERPs; reconfigurable blocks named BCGNs; and a communication system implemented using a set of routers. BCERP blocks can be configured to implement Petri net transitions as well as the corresponding input places. BCGN blocks are used by BCERPs for pseudo random number generation. These numbers can define transitions firing probabilities. They can also be used for conflit resolution, which happens when two or more transitions share one or more input places. The communication system presents a grid topology. Its main functions are packet storage and routing among configuration blocks. The routers, BCGNs and BCERPs configuration blocks were described in VHDL and implemented in FPGAs. / Doutor