شبکه های پتری تصادفی وسیله ای برای مطالعه سیستم ها می باشند. تئوری شبکه پتری تصادفی اجازه می دهد که یک سیستم بتواند به وسیله آن به صورت یک مدل ریاضی مدل شود. از رفتار پویا و ساختار سیستم مدل شده توسط آنالیز شبکه پتری تصادفی، اطلاعات بسیار مفیدی اتخاذ می گردد که این اطلاعات می تواند جهت ارزشیابی، حدسهای برای ایجاد، بهبود یا تغییرات در سیستم استفاده شود. شبکههای پتری تصادفی برای آنالیز سیستمهایی گسترده کاربرد بسزایی دارند. یکی از مشکلات شبکه پتری تصادفی عدم تطبیق پذیری آنها میباشد و بهمین دلیل در شبکههای پتری تصادفی امکان دسترسی به اطلاعات قبلی وجود ندارد. اگر در هر زمان بیش از یک گذار فعال باشد، هر کدام میتوانند به عنوان شلیک بعدی محسوب شوند. این ویژگی شبکه پتری حقیقتی را تداعی می کند که چنانچه چندین واقعه همزمان اتفاق افتد و وقوع رویدادها یکسان نباشد، هریک از رویدادها می تواند رخ دهد و وقوع رویدادها در طول زمان، تغییر نمیکند و این برخلاف دنیای واقعی و پویا میباشد، و شبیه سازی مشابه اجرای برنامه اصلی است، هدف آنست که از مدل شبیه سازیشده برای بررسی عملکرد سیستم استفاده شود و بدینوسیله مشکلات و نقاط ضعف مدل مشخص میگردد ولی ابزار شبکه پتری تصادفی به تنهایی نمیتواند در جهت بهبود و رفع مشکلات کاری انجام دهد و وضعیت بهینه بعدی را نمیتوان پیشگویی نمود.
در این پایان نامه، هدف ما ایجاد یک شبکه پتری تصادفی تطبیقی مبتنی بر اتوماتای یادگیر و کاربرد آن در تخصیص منابع در گرید های محاسباتی و اقتصادی می باشد. شبکه پتری تصادفی تطبیقی از طریق اطلاعات بدست آمده از حالات قبلی سیستم و واکنشهای محیط پویا، حالت بهینه بعدی را پیشگویی نموده و وضعیت جاری سیستم را بروز و احتمال وقوع رویدادها را در طول زمان تغییر میدهد و باعث میشود رویدادها بر اساس احتمال وقوعشان فعال شوند. بروز شدن وضعیتهای سیستم بر اساس واکنش محیط پویا کمک شایانی در یادگیری و آموزش شبکه های پتری میکند در اینجا، تطبیقی بودن شبکه های پتری در کاربردهای مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند. در این پروژه از ابزار شبیه سازی SPNP برای شبیهسازی شبکه پتری تصادفی استفاده میگردد. در ادامه، کاربرد مدل تطبیقی پیشنهاد شده در قسمت اول، در گرید محاسباتی مورد مطالعه و بررسی قرار میگیرد. در این بررسی ایده ای اکتشافی با توجه به الگوریتم های زمانبندی در گریدهای محاسباتی پیشنهاد می شود و نتایج آن با روشهای Min.min و Max.min مقایسه شده است. در قسمت دوم تخصیص منابع در گرید اقتصادی با توجه به الگوریتم هوشند اتوماتای یادگیر در حالتهای مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. برای این منظور در گرید اقتصادی از مدل تطبیقی ارائه شده برای تخصیص بهینه منابع در گرید با توجه به معیار زمان استفاده میگردد. در اینجا با در نظر گرفتن مستقل بودن کارهای تخصیص یافته به منابع و تخصیص یکباره و یک مرحله ای ایده ای بر اساس اتوماتای یادگیر ارائه شده و با ایده های قبلی که توسط آقایان بویا و مهدوی فر ارائه شده اند بررسی شده است. الگوریتم پیشنهادی ALATO که براساس اتوماتای یادگیر ارائه شده است نسبت به الگوریتم های مشابه مدت زمان کمتری را صرف جستجو و تخصیص منابع در گرید اقتصادی می کند.
1-1- مقدمه. 2
1-2- ساختار پایان نامه.. 3
2-1- مقدمه. 6
2-2- شبکه های پتری تصادفی… 6
2-2-1- تکنیکهای تحلیل در شبکه پتری تصادفی.. 10
2-2-1-1- درخت دسترسی.. 10
2-2-1-1-1- محدودیتهای درخت دسترسی.. 13
2-2-1-2- معادلات ماتریس… 13
2-2-2- بهبود کارایی در شبکه پتری تصادفی.. 14
2-2-2-1- شاخص های کارایی.. 15
2-2-3- بهبود کارائی در شبکه های پتری تصادفی عمومی.. 16
2-2-3-1- ساختار شبکه پتری تصادفی عمومی.. 17
2-2-3-2- توزیع عمومی تعداد دفعات فعال شدن.. 21
2-2-3-3- روابط با مدل های دیگر. 22
2-2-3-4- تجزیه ساختاری شبکه های پتری تصادفی.. 24
2-2-4- خلاصه و نتیجه گیری.. 25
2-3-اتوماتای یادگیر. 27
2-3-1- مقدمه. 27
2-3-2- تاریخچه اتوماتای یادگیر. 28
2-3-3- اتوماتای یادگیر تصادفی (SLA). 29
2-3-3-1- اتوماتای تصادفی.. 30
2-3-3-2- محیط… 30
2-3-4- الگوریتم های یادگیری.. 32
2-3-4-1- الگوریتم های یادگیری استاندارد. 32
2-3-4-2- الگوریتم های یادگیری مدل S. 34
2-3-4-2-1- الگوریتم… 35
2-3-4-2-2- الگوریتم… 35
2-3-4-2-3- الگوریتم… 36
2-3-5- الگوریتم های یادگیری با ساختار ثابت… 36
2-3-5-1- اتوماتای دو حالته… 36
2-3-5-2- توسعه های اتوماتای دوحالته… 38
2-3-5-3- اتوماتای حافظه دار با دو عمل… 38
2-3-5-4- اتوماتای کرینسکی… 40
2-3-5-5- اتوماتای کرایلوف… 41
2-3-5-6- اتوماتای… 41
2-3-5-7- اتوماتای مهاجرت اشیاء. 41
2-3-6- بازی های اتوماتا 42
2-3-7- خلاصه و نتیجه گیری.. 43
2-4- گریدهای محاسباتی.. 44
2-4-1- مقدمه. 44
2-4-2- طبقه بندی سیستم های گرید.. 46
2-4-3- توانمندی های گرید محاسباتی.. 47
2-4-3-1- بهره برداری از منابع بدون استفاده. 48
2-4-3-2- موازیسازی پردازندهها 49
2-4-3-3- برنامه های کاربردی.. 50
2-4-3-4- منابع مجازی و سازمانهای مجازی برای ایجاد همکاری.. 50
2-4-3-5- دسترسی به منابع اضافی.. 51
2-4-4-… مدیریت منابع در گرید.. 52
2-4-4-1- تعاریف و نیازمندی ها 52
2-4-4-2- مدل انتزاعی سیستم مدیریت منبع.. 53
2-4-4-3- سازماندهی ماشین.. 55
2-4-4-4- منابع.. 55
2-4-4-5- زمانبندی.. 57
2-4-5- خلاصه و نتیجه گیری.. 60
3-1- مقدمه 62
3-2- کارهای انجام شده در یادگیری شبکه پتری.. 63
3-2-1-… ویژگی های تطابقی.. 65
3-2-2- Fusion Hybrid. 66
3-2-3- Combination Hybrid. 77
3-3- خلاصه و نتیجه گیری.. 82
4-1- مقدمه 84
4-2- مرور اجمالی بر گرید محاسباتی.. 84
4-3- کارهای مرتبط در زمانبندی گرید محاسباتی به کمک شبکه پتری.. 85
4-4- ایده پیشنهادی (HSPN). 86
4-5- شبیه سازی ایده پیشنهادی.. 91
4-6- خلاصه و نتیجه گیری و کارهای آینده. 97
5-1- مروری بر الگوریتم های موجود و الگوریتم پیشنهادی.. 99
5-1-1- مراحل مشترک الگوریتم ها 100
5-2-2- الگوریتم BTO و الگوریتم ABTO.. 100
5-1-3-… الگوریتم EBTO.. 105
5-1-4-… الگوریتم AEBTO.. 106
5-1-5-… الگوریتم LATO.. 108
5-1-6-… الگوریتم مینیمم هزینه محاسبات… 111
5-1-7-… الگوریتم پیشنهادی ALATO.. 111
5-2- شبیه سازی الگوریتم ها 116
5-2-1-… مقدمه. 116
5-2-2- مدل شبکه پتری تصادفی تطابقی در محیط گرید.. 117
5-2-3- پیاده سازی الگوریتم ها 121
5-2-4- محیط گرید.. 122
5-2-5- مدل کاربر. 122
5-2-6- مدل برنامه. 123
5-2-7- مدل منابع.. 124
5-2-8- شبیه سازی زمان.. 127
5-2-8-1- بهینه سازی زمان در یک هزینه و زمان معین (حالت اول). 128
5-2-8-1-1 مدل P-LRP 128
5-2-8-1-2 مدل S-LRP 130
5-2-8-1-3 مدل S-LRI 131
5-2-8-1-4 مدل S-LReP 132
5-2-8-2- بهینه سازی زمان در زمان معین با بودجه های مختلف (حالت دوم). 133
5-2-8-3- بهینه سازی زمان در ناهمگونی های مختلف (حالت سوم). 139
5-3- خلاصه و نتیجه گیری.. 144
7-1- واژه نامه ها 149
7-2- مروری بر نرم افزار SPNP. 155
7-2-1- راه اندازی در ویندوز XP. 155
7-2-2- فایلهای خروجی در SPNP. 155
7-2-3-… زبان CSPL.. 156
7-2-4-… طراحی در نرم افزار SPNP. 160
7-3- کدها… 164
7-3-1-… کد الگوریتم اول.. 164
7-3-1-1- قسمت اصلی کد الگوریتم Min.min. 164
7-3-1-2- قسمت اصلی کدMax.Min و الگوریتم HSPN.. 166
7-4- کد الگوریتم دوم و شبیه سازی آن در SPNP. 167
7-4-1- کد نزولی کردن کارها و کد تخصیص کارها در میان افزار. 167
7-4-2- کد الگوریتم های گرید اقتصادی در CSPL.. 170
7-4-3- الگوریتم زمانبندی و تخصیص کارها به منابع مختلف… 173
مراجع 179