基于Petri网的工作流并行算法的研究与实现

发布时间：2017-11-02 19:12

  本文关键词：基于Petri网的工作流并行算法的研究与实现

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【摘要】：工作流是企业业务流程的自动化处理。随着科技的发展,越来越多的企业开始借助计算机技术建立自己的工作流管理系统,完成对企业运作过程的组织和管理。在日益激烈的竞争下,如何提高工作流在组织管理和流程优化方面的效率,成为企业发展中面临的一个问题。Petri网具有严格语义与图形描述和并发的特点,具备强有力的分析与验证功能,对工作流的建模、优化与并发执行具有良好的理论表示和模拟仿真。因此,在多核PC环境下,采用Petri网对工作流进行建模和并行优化,具有重要的现实意义。本文对Petri网的建模方法,工作流的优化算法及其研究现状进行了较全面的分析和调研,分析了工作流优化算法中存在的一些问题,主要展开了一下的研究工作:1.基于库所不变量的并行化与求解问题的研究,从库所不变量的定义出发,对Petri网的转化、提取以及网模型的分割和并行化条件进行了系统的阐述。2.详细阐述了Petri网的子网分割技术,并对分割后的子网分析判断,提出划分算法,利用Petri网强大的模型分析能力来对工作流进行优化。3.在多核环境下,将原有算法进行并行改进,显著减少了工作流优化过程所用时间;同时,利用Petri网对常见的基本工作流模型进行并行性分析,设计出新的工作流Petri网并行模型。4.结合并行划分算法和新的工作流Petri网并行模型,提出了基于多核PC的工作流并行优化算法。本文通过对工作流并行性的研究,构建了顺序结构、并行结构、选择结构、循环结构的并行模型,并将模型与串行PPPA算法、多核环境下的并行PPPA算法和工作流并行算法结合。为分析和解决工作流优化问题提供了新的思路,并对今后工作流优化算法的研究起到一定的指导作用。
【关键词】：Petri网 库所不变量 工作流 多核PC 并行模型
【学位授予单位】：广西师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F272;TP301.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 课题目的及意义9
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势9-11
• 1.2.1 国外的研究现状9-10
• 1.2.2 国内研究现状10-11
• 1.2.3 存在的不足11
• 1.3 本文主要研究内容及创新点11-12
• 1.4 本文的组织和结构安排12-13
• 2 相关理论与技术13-17
• 2.1 工作流概述13
• 2.2 Petri网概述13-15
• 2.2.1 Petri网的基本概念13-14
• 2.2.2 Petri网的重要性质14-15
• 2.2.3 Petri网的分析方法15
• 2.3 工作流模型与Petri网的映射关系15-16
• 2.4 基于Petri网的工作流模型建模16
• 2.5 小结16-17
• 3 基于库所不变量的Petri网系统的并行化17-27
• 3.1 库所不变量的基本概念与求解过程17-19
• 3.1.1 库所不变量定义17
• 3.1.2 库所不变量的求解17-18
• 3.1.3 Petri网模型的转化和提取18
• 3.1.4 网模型的分割及并行化条件18-19
• 3.2 并行化完备性分析19-23
• 3.2.1 Petri网系统子网的并行性分析19-22
• 3.2.2 Petri网系统子网合理性分析22-23
• 3.3 划分算法分析23-25
• 3.4 算法的实验与分析25
• 3.5 小结25-27
• 4 基于多核PC的PPPA算法设计27-33
• 4.1 串行PPPA算法的性能分析27-28
• 4.2 并行PPPA算法流程分析28-30
• 4.3 基于多核PC的并行PPPA算法30-32
• 4.4 应用实例与实验验证32
• 4.4.1 并行PPPA算法的实验结果32
• 4.4.2 串并行实验结果对比分析32
• 4.5 小结32-33
• 5 工作流基本模式的Petri网描述及并行性分析33-40
• 5.1 工作流基本模式的Petri网描述33-34
• 5.2 顺序结构模型34
• 5.3 并行结构模型34-35
• 5.4 选择结构模型35-36
• 5.5 循环结构模型36-37
• 5.6 新的工作流Petri网并行模型37-39
• 5.7 基于多核PC的工作流并行算法39
• 5.8 小结39-40
• 6 算法应用与实验分析40-56
• 6.1 工作流实例介绍40-42
• 6.2 实验过程42-54
• 6.2.1 实例的Petri网建模42-45
• 6.2.2 原始实验结果45
• 6.2.3 采用PPPA算法的实验结果45-51
• 6.2.4 采用基于多核PC的工作流并行算法的实验结果51-54
• 6.3 实验结果的对比分析54-55
• 6.4 小结55-56
• 7 总结与展望56-58
• 7.1 总结56
• 7.2 下一步研究工作56-58
• 参考文献58-62
• 附录A 攻读硕士学位期间参加的科研项目62
• 附录B 攻读硕士学位期间的研究成果62-63
• 致谢63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1132782