Journal of KIISE:Computer Systems and Theory (한국정보과학회논문지:시스템및이론)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

Pragmatic Reachability Analysis of Bounded Petri Nets based on Unfoldings

언폴딩에 기반한 유한페트리넷의 실용적 도달가능성 분석

  • 김의석 (광주과학기술원 정보통신공학과) ;
  • 이정근 (광주과학기술원 정보통신공학과) ;
  • 이동익 (광주과학기술원 정보통신공학과)
  • Published : 2000.06.15
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Abstract

This paper suggests an efficient reachability analysis method of bounded petri nets. Reachability analysis is a fundamental basis for studying the dynamic properties of any discrete event systems. However, it takes at least exponential execution time and memory space to verify in general petri nets. That is, state space explosion problem may occur. In this paper, we attack problems of previous approaches - state space explosion and restrictions to applicable petri net classes - by formulating the reachability problem as set operation over structural relations among places on an unfolding.

본 논문에서는 유한페트리넷의 도달가능성에 대한 효율적인 분석방법을 제안한다. 일반적으로 도달가능성 분석은 유한페트리넷의 동적 성질에 관한 연구에 있어서 가장 근본이 되는 분석중의 하나이다. 그러나 일반적인 유한페트리넷의 경우, 도달가능성 분석은 분석시간과 요구되는 메모리 양의 측면에서 지수승의 복잡도를 요구하게 되며 많은 경우 상태공간폭발 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 논문에서는 유한페트리넷의 분석을 위한 중간모델인 언폴딩(unfolding)상에서 장소(place)간의 구조관계 분석을 통하여 시간 및 메모리의 측면에서 효율적으로 도달가능성 분석을 수행하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 구조적 제약 없이 모든 종류의 유한페트리넷에 적용 가능하다.

Keywords

References

  1. T. Murata, 'Petri Nets: Properties, Analysis and Application,' In Proceedings of the IEEE, Vol. 77, No. 4, 1989 https://doi.org/10.1109/5.24143
  2. D. I. Lee, S. Kumagai and S. Kodama, 'Handles and Reachability Analysis of Free Choice Nets,' Lecture Notes in Computer Science, vol.935, pp.298-315, Jun. 1995
  3. E. Pastor, O. Roig, j. Cortadella and R. M. Badia, 'Petri Net Analysis Using Boolean Manipulation,' Lecture Notes in Computer Science, vol.815, pp.416-435, Jun. 1994
  4. K. I. McMillan, 'Symbolic Model Checking,' Kluwer Academic Publishers, Boston, 1993
  5. T. Miyamoto and S. Kumagai, 'A Graph Theoretic Approach to Reachability Problem with Petri Net Unfoldings,' IEICE Transactions on Fundamentals, vol.E79-A, pp.1809-1816, Nov. 1996
  6. T. Miyamoto, 'Methods and Application of Petri Net Unfoldings for Discrete Event System Verification,' PhD thesis, Osaka University, 1997
  7. A. Kondratyev, M. Kishinevsky, A. Taubin and S. Ten, 'Analysis of petri nets by ordering relations in reduced unfoldings,' Technical Report TR:95-2-002, The Univ. of Aizu, Jun. 1995
  8. A. Semenov, A. Yakovlev, E. Pastor, M. A. Pena, J. Cortadella, L. Lavagno 'Partial Order Based Approach to Synthesis of Speed-Independent Circuits,' In Proceedings of ASYNC'97, pp.254-265, Apr. 1997 https://doi.org/10.1109/ASYNC.1997.587179
  9. C. H. Hwang and D. I. Lee, 'A Concurrency Characteristic in Petri Net Unfolding,' IEICE Transaction on Fundamentals, vol.E81-A, pp.532-539, Apr. 1998