ペトリネットとは?- 計算機科学とシステムモデリングの基本概念を解説

Explanation of IT Terms

ペトリネットとは?- 計算機科学とシステムモデリングの基本概念を解説

ペトリネット(Petri net)は、計算機科学やシステムモデリング分野における基本概念の一つです。ペトリネットは、システムやプロセスの動作や状態をグラフィカルに表現することができます。

ペトリネットの歴史と基本構造

ペトリネットは、1962年にドイツの数学者カール・アダム・ペトリによって考案されました。ペトリネットは、状態遷移ネットワーク(State Transition Network)とも呼ばれます。

ペトリネットは、以下の要素から構成されます。

  • 場所(Place)
  • トランジション(Transition)
  • 矢印(Arc)

場所は、システムの状態を表し、トークン(Token)と呼ばれるマーカーが存在する場合、その場所がアクティブ(有効)であることを示します。

トランジションは、システムにおける動作や状態の変化を表します。トランジションには、事前条件と事後条件があり、事前条件が満たされた場合にトランジションが発火(有効化)されます。

矢印は、場所とトランジションを接続し、トークンの移動を表します。矢印には、重み(Weight)が設定されることがあり、重みが付いた矢印は、複数のトークンを同時に移動させることができます。

ペトリネットの応用分野

ペトリネットは、システムの動作や状態をグラフィカルに表現することができるため、様々な分野で応用されています。代表例を以下に示します。

  • ソフトウェア工学:プログラムの実行フローの解析や、システムの正当性検証
  • ハードウェア設計:回路の機能とタイミングの検証
  • 製造業:生産ラインの最適化
  • 通信ネットワーク:通信プロトコルの分析と設計

まとめ

ペトリネットは、システムやプロセスの動作や状態をグラフィカルに表現することができる基本概念です。ペトリネットは、場所・トランジション・矢印から構成され、様々な分野で応用されています。プログラムの解析やシステムの正当性検証、回路の検証などに利用されるため、理解することが重要です。

参考記事

参考サイト

合わせて読みたい

【Google Chrome】右クリックで翻訳がでなくなった時の対策方法の決定版