Detail předmětu
Teorie a aplikace Petriho sítí
TAD Ak. rok 2025/2026 letní semestr
Základy teorie Petriho sítí, problémy analýzy Pertiho sítí, bezpečnost, omezenost, konzervativnost, živost, metody analýzy, jazyky Petriho sítí, podtřídy a rozšíření Petriho sítí, barvené Petriho sítě, hierarchické a objektově orientované Petriho sítě, nástroje pro práci s Petriho sítěmi, aplikace.
Garant předmětu
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 39 hod. přednášky
- 8 hod. pc laboratoře
Bodové hodnocení
- 70 bodů závěrečná zkouška
- 30 bodů projekty
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cíle předmětu
Pochopení základních konceptů a metod modelování systémů prostřednictvím Petriho sítí. Zvládnutí teorie Petriho sítí a její aplikace pro modelování, navrhování a verifikaci počítačových systémů. Praktické zvládnutí využívání počítačových nástrojů pro typické aplikace Petriho sítí.
Získané vědomosti a dovednosti umožní aktivně využívat Petriho sítě a podpůrné počítačové nástroje při modelování, návrhu, verifikaci a implementaci široké třídy systémů. Na základě získaných teoretických znalostí lze přenášet postupy této teorie i do jiných tříd formálních modelů.
Kompetence a schopnosti aplikovat a rozvíjet pokročilé informační technologie založené na vhodných formálních modelech systémů, vytvářet a využívat takové modely a teorie k automatizaci návrhu a verifikaci implementace počítačových systémů.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Základní znalosti z binárních relací, teorie grafů a formálních jazyků včetně konečných a zásobníkových automatů, Turingových strojů, pojmů algoritmické složitosti a a principů počítačového modelování.
Literatura studijní
- Češka M.: Petriho sítě, Akad.nakl. CERM, 1994
- Wil van der Aalst and Kees van Hee: Workflow Management: Models, Methods, and Systems MIT Press, 368 pp., ISBN 0-262-01189-1
- Unifying Petri Nets, Advances in Petri Nets, Ed.: Hartmut Ehrig, Gabriel Juhas, Julia Padberg, Grzegorz Rozenberg, Springer-Verlag Vol.: LNCS 2128, 485 pp., ISBN: 3-540-43067-9
- M.Češka a kolektiv: Petriho sítě (studijní opora). K dispozici online: https://www.fit.vut.cz/study/course/MBA/private/materialy/Opora_PES-2006.pdf
- Jensen K.: Coloured Petri Nets, Springer Verlag 1993
- Reisig W.: Petri Nets: An Introduction. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1985
- Jensen K.,Kristensen L.M,: Coloured Petri nets: modelling and validation, Springer Verlag, 2009
- David R., Alla H,: Discrete, Continuos and Hybrid Petri Nets, Springer Verlag, 2010
Studijní opory
Osnova přednášek
- Úvod do Petriho sítí, základní pojmy.
- C/E Petriho sítě.
- Komplementace, případové grafy a jejich aplikace pro analýzu C/E systémů.
- Procesy C/E systémů, výskytové sítě.
- Vlastnosti C/E systémů: synchronizační vzdálenost, fakta.
- P/T Petriho sítě, základní problémy analýzy.
- Analýza P/T sítí prostřednictvím stromu dosažitelných značení a zpětné analýzy.
- Invarianty P/T sítí.
- Jazyky Petriho sítí, vztah k Chomského hierarchii.
- Podtřídy a rozšíření P/T sítí, stavové stroje, značené grafy, P/T sítě s volným výběrem, sítě s inhibitory.
- Barvené Petriho sítě.
- Analýza barvených Petriho sítí.
- Hierarchické a objektově orientované Petriho sítě.
Osnova počítačových cvičení
- Nástroje pro C/E a P/T Petriho sítě.
- Nástroje pro vysokoúrovňové Petriho sítě (CPN).
- Nástroje pro objektově orientované Petriho sítě.
- Nástroje pro modelování a programovaní řídicích systémů na bázi Petriho sítí.
Průběžná kontrola studia
Diskuse v rámci přednášek, zpracování projektu na vybrané téma. V případě otevření předmětu jako řízeného studia konzultace nad zadanou literaturou.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný skupina T
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný skupina T
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný skupina T
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný skupina T