Задание
Выбрать вычислительныйпроцесс и на его примере:
-построитьметамодель «асинхронный процесс» и определить свойства исходного процесса наоснове анализа метамодели;
-выполнитьоперации над процессом: репозиция, редукция, композиция, и оценить полученныерезультаты с практической точки зрения;
-построитьпредметную интерпретацию метамодели на основе сети Петри и сделать вывод одинамических характеристиках исходного процесса.
Оформление отчета
Цифровая фотокамера. Принцип создания кадра с помощьюцифровой камеры
1. Проверяется наличиесвободного места во внутренней памяти для одного кадра.
2. Производитсяэкспозамер освещенности.
3. В соответствии сэкспозицией устанавливается время выдержки, чувствительность матрицы, размердиафрагмы.
4. На матрице фиксируетсяизображение
5. Полученное изображениепереносится во внутреннюю памят
асинхронныйпроцесс метамодель петри
Построение метамодели«асинхронный процесс»
В данном асинхронномпроцессе можно выделить следующие компоненты:
К – контроллер М – блокпроверки памяти RM – регистрзаполнения памяти D – Блок установкидиафрагмы, чувствительности, выдержки. S — Экспонометр Mt –матрица E – Внутренняя память Сформируеммножество ситуаций: S1=1000000контроллер включён S2=1100000проверки памяти на наличие свободной памяти для одного кадра S3=1010000 свободной памяти нет S4=1000100 производится экспозамер S5=1001000 установка в соответствии сэкспозамером диафрагмы, время выдержки и чувствительность матрицы
S6=1000010 получение изображения наматрице
S7=1000001 запись изображения вовнутреннюю память
Описание модели«асинхронный процесс»
Поставим нашемуасинхронному процессу в соответствие четвёрку />, в которой:
/>={S1 ,S2,S3,S4 ,S5,S6,S7}
I={S1,S2} Ситуация /> описываетначальный этап данного процесса включение камеры, который инициирует ход всегопроцесса.
Ситуация /> инициирует проверку наналичие свободной памяти и дальнейшую работу камеры.
R={S3,S7}
Ситуация /> описывает невозможностьсоздания кадра.
Ситуация /> описывает, записьсозданного кадра во внутреннюю память.
/>
/>
/>
Первая траекторияописывает процесс, результат которого –записанный во внутреннюю памятьсозданный кадр.
Вторая траекторияописывает процесс проверки наличие свободной памяти и как результат запись вовнутреннюю память созданного кадра.
Третья траектория описываетневозможность создания кадра.
Четвёртая траекторияописывает процесс проверки наличие свободной памяти и как результатневозможность создания кадра из-за её отсутствия.
АП /> эффективен, т.к. изинициаторов все траектории ведут в результанты и все траектории, приводящие крезультантам, исходят из инициаторов.
Определим классыэквивалентности. Для множества /> можно определить отношение /> такое, что:
1) />, />;
2) />.
Отношение /> позволяет разбитьмножество /> наклассы эквивалентности:
/>
Так как мой АП — эффективный, то:
К начальным классамотносится T1
К заключительнымотносится T3 и T7
Так как в этом АП каждыйкласс идёт от начального в один и в разные заключительные классыэквивалентности, то процесс не управляемый.
Данный ЭАП не являетсяпростым, так как первая и вторая траектории содержат 2 инициатора.
Таким образом, АП Pявляется эффективным, но не управляемым и не является простым.
Процесс не являетсяпростым т.к каждая траектория содержит больше чем один инициатор и результант.
Операции надпроцессами
Требуется описать процесспри котором происходит возврат к началу создания кадра через ситуацию стираниякадра в случае отсутствия свободного места во внутренней памяти.
Sd- описывает ситуацию стирания памяти для одного кадра.
Sd={1,0,0,0,0,0,1}
Инициатором является S3 т.к отсутствие свободной памяти инициируетдальнейший процесс={S3}
Результантом является S1 это повторение процесса созданиякадра.
I`={S3} R`={S1}S`={S1,S3,Sd} F`={S3-> Sd, Sd->S1}
P`=
Осуществлённая репозицияявляется частичной, так как />.
Редукция объединенная сисходным процессом
В результате мы получилипроцесс при в котором при отсутствии памяти стирается память для одного кадра ивозобновляется процесс создания кадра.
Редукция
С помощью редукциитребуется упростить процесс, с помощью редукции процесс путём исключенияситуации связанная с отсутствием свободной внутренней памяти.
В качестве входнойкомпоненты возьмем 3-й и 7-й компонет
X={00,10,11}
X*={00,11}
т.е выберем те ситуациипри котором свободная внутренняя память всегда есть либо когда созданный кадрзаписан во внутреннюю память.
/> подходит
/> подходит
/> не подходит
/> не подходит
S(X*)={S1,S2,S4,S5,S6,S7}
I(X*)={S1,S2}
R(X*)={S7}
F(X*):
В этом упрощенномпроцессе будет рассматриваться только процесс создания кадра без учёта того чтосвободного места в памяти для одного кадра нет.
Композиция
В виду того, что АП P2 элементарный, примем, что онсовпадает со своей редукцией по входным компонентам
/>,
/>
Сделаем редукцию процессаP1 по выходным компонентам.
X1={100,110,111}
X1*={100,111}
S*={S1,S2,S4,S5,S6,S7}
/> подходит
/> подходит
/> не подходит
/> не подходит
S(X*)={S1,S2,S4,S5,S6,S7}
I(X*)={S1,S2}
R(X*)={S7}
Т.е получим процесс вкотором отсутствует ситуация при котором нет свободной памяти, а кадр не создан
Производя сцеплениепроцессов P1 и P2, получим процесс P3, который будет являться последовательной композицией процессов P1 и P2
/>={S1 ,S2,,S4 ,S5,S6,S7, />,/>}
I ={S1,S2}
В результате мы получилипроцесс создания кадра и запись его на внешнюю память.
Предметная интерпретацияасинхронного процесса
N=, где
P={K,M,S,D,Mt,E}-конечное множество условий
T={ t1,t2,t3,t4,t5}- конечное множествособытий
F(K, t1)=1;
F(M, t2)=1;
F(S, t3)=1;
F(D, t4)=1;
F(Mt, t5)=1;
H(t1,K)=1;
H(t1,M)=1;
H(t2,S)=1;
H(t3,D)=1;
H(t4,Mt)=1;
H(t5,E)=1;
M0={1,0,0,0,0,0}
Здесь местами являютсякомпоненты процесса, а разметками – ситуации. Начальная разметка совпадает сситуацией S1.
Данная сеть Петриограниченная т.к при любой разметки M(p)/>1, />
Сеть является безопаснойт.к для любой разметки /> для любого места p, M(p)/>1. Данная сеть являетсяживой, т.к. все её переходы живы.
Все переходы в этой сетиустойчивы, т.к. структура сети является линейной и из каждого условия дугинаправлены только на один переход.
Заключение
В данной работе мырассмотрели создание модели АП процесса создания кадра с помощью цифровойфотокамеры. На этой моделью произвели операции: репозицию, редукцию,композицию.
В редукции мы упростиливычисления и выделили процесс в линейный. Также построили сеть Петри поредукции и определили его свойства