Цветные сети Петри и язык распределенного программирования UPL: их сравнение и перевод
Автор: Климов А.В.
Журнал: Программные системы: теория и приложения @programmnye-sistemy
Рубрика: Программное и аппаратное обеспечение распределенных и суперкомпьютерных систем
Статья в выпуске: 4 (59) т.14, 2023 года.
Бесплатный доступ
Сети Петри широко используются как средство моделирования распределенных мультиагентых систем. Существуют инструменты работы с расширенными сетями Петри, в которых токены нагружены произвольными данными. В частности, CPN Tools позволяет описывать, проигрывать и исследовать цветные сети Петри (Coloured Petri Nets, CPN). Ставится вопрос о возможности использовать этот инструмент для разработки, прототипирования и исследования параллельных распределенных вычислительных алгоритмов, в идеале - превращения их в работающие эффективные параллельные программы. У нас есть опыт экспериментального программирования разных алгоритмов в нашем графическом языке UPL, который пока существует как бы «на бумаге». Его сравнение с CPN показывает, что в их семантиках много общего. В статье оба языка определяются, сравниваются на примерах и через правила перевода из одного в другой. Также описываются средства управления распределением вычислений для UPL. Интересен вопрос об их переносе в CPN, где им пока аналога нет.
Сети петри, цветные сети петри, параллельное программирование, потоковая модель вычислений, граф алгоритма, графическое программирование, язык upl, функция распределения
Короткий адрес: https://sciup.org/143181014
IDR: 143181014 | DOI: 10.25209/2079-3316-2023-14-4-91-122
Список литературы Цветные сети Петри и язык распределенного программирования UPL: их сравнение и перевод
- Petri C.A. Kommunikation mit Automaten, PhD thesis.– University of Bonn.– 1962.– 128 pp. hUtRtpLs://edoc.sub.uni-hamburg.de/informatik/volltexte/2011/160/pdf/diss_petri_d.pdf
- Котов В. Е. Сети Петри.– М.: Наука.– 1984.– 160 с.
- Orlov S. P., Susarev S. V., Uchaikin R. A. Application of hierarchical colored Petri nets for technological facilities’ maintenance process evaluation // Applied Sciences.– 2021.– Vol. 11.– No. 11.– id. 5100.– 26 pp. https://doi.org/10.3390/app11115100
- Shapiro R. M. Validation of a VLSI chip using hierarchical coloured Petri nets // Microelectronics Reliability.– 1991.– Vol. 31.– No. 4.– Pp. 607–625. https://doi.org/10.1016/0026-2714(91)90006-S
- Jitmit C., Vatanawood W. Simulating artificial neural network using hierarchical coloured Petri nets // Proceedings of the 2021 6th International Conference on Machine Learning Technologies, ICMLT 2021 (Jeju Island Republic of Korea, April 23–25, 2021), New York: ACM.– 2021.– ISBN 978-1-4503-8940-2.– Pp. 127–131. https://doi.org/10.1145/3468891.3468910
- K. Jensen Coloured Petri nets: A high level language for system design and analysis // Advances in Petri Nets 1990, ICATPN 1989, Lecture Notes in Computer Science.– vol. 483, Berlin–Heidelberg: Springer.– 1991.– ISBN 978-3-540-53863-9.– Pp. 342–416. https://doi.org/10.1007/3-540-53863-1_31
- Климов А. В., Окунев А. С. Графический потоковый метаязык для асинхронного распределенного программирования, МЭС-2016 (Россия, Москва, октябрь 2016), Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем.– №2, M.: ИППМ РАН.– 2016.– С. 151–158.
- Климов А. В. О парадигме универсального языка параллельного программирования // Языки программирования и компиляторы-2017, PLC-2017 (Южный федеральный университет, Институт математики, механики и компьютерных наук им. И. И. Воровича, 3–5 апреля 2017), Ростов-на-Дону: ЮФУ.– 2017.– ISBN 978-5-9275-2349-8.– С. 141–146.
- Harper R. Programming in Standard ML.– Carnegie Mellon University.– 2011.– 297 pp. UhtRtpL://www.cs.cmu.edu/~rwh/isml/book.pdf
- Климов А. В., Левченко Н. Н. Механизм ветвей в потоковом метаязыке UPL (METAL) и методы его реализации в ППВС «БУРАН», МЭС-2018 (Россия, Москва, октябрь 2018), Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем.– №3, M.: ИППМ РАН.– 2018.– С. 31–37. https://doi.org/10.31114/2078-7707-2018-3-31-37
- Климов А. В., Левченко Н. Н., Окунев А. С., Стемпковский А. Л. Вопросы применения и реализации потоковой модели вычислений, МЭС-2016 (Россия, Москва, октябрь 2016), Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем.–№2, M.: ИППМ РАН.– 2016.– С. 100–106.
- Змеев Д. Н., Климов А. В., Окунев А. С., Левченко Н. Н. Особенности реализации теста HPCG для ППВС «БУРАН» // XXII Харитоновские тематические научные чтения (онлайн, 24-27 мая 2021), Саров: РФЯЦ–ВНИИЭФ.– 2022.– ISBN 978-5-9515-0507-1.– С. 193–205. https://doi.org/10.53403/978[U59R5L1]505071_2022_193
- Климов А. В. Средства верификации распределения вычислений в потоковой архитектуре ППВС «Буран», МЭС-2020 (Россия, Москва, октябрь 2020), Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем.–№4, M.: ИППМ РАН.– 2020.– С. 236–243. https://doi.org/10.3111[4U/2R0L7]8-7707-2020-4-236-243
- Westergaard M. Towards verifying parallel algorithms and programs using coloured Petri nets, PNSE’2011 (Newcastle upon Tyne, UK, June 20-21, 2011), CEUR Workshop Proceedings.– vol. 723.– 2011.– Pp. 57–71. UhtRtpLs://ceur-ws.org/Vol-723/paper5.pdf
- Воеводин В. В., Воеводин Вл. В. Параллельные вычисления.– СПб: БХВ-Петербург.– 2004.– ISBN 5-94157-160-7.– 599 с.
