Примеры

Пример 1

Требуется описать с помощью сети Петри работу группы пользователей на единственной рабочей станции WS (WorkingStation) при заданных характеристиках потока запросов на пользование WS и характеристиках поступающих задач. Сеть Петри представлена на рисунке.

Рисунок 3 - Сеть Петри для примера 1

Здесь переходы связаны со следующими событиями:

t₁ — поступление запроса на использование WS, t₂— занятие станции,

t₃— освобождение станции,

t₄— выход обслуженной заявки;

позиция p₄используется для отображения состояния WS:

если в p₄имеется метка, то WS свободна и пришедшая заявка вызывает срабатывание перехода t₂; пока эта заявка не будет обслужена, метки в p₄ не будет, следовательно, пришедшие в позицию p₁ запросы вынуждены ожидать срабатывания перехода t₃.

Пример 2

На рисунке 4 представлена сеть Петри, соответствующая организации параллельных вычислений на основе асинхронного messagepassinginterface (MPI).

MPI, интерфейс передачи сообщений — программный интерфейс (API) для передачи информации, который позволяет обмениваться сообщениями между процессами, выполняющими одну задачу. Разработан Уильямом Гроуппом, Эвином Ламском и другими.

MPI является наиболее распространённым стандартом интерфейса обмена данными в параллельном программировании, существуют его реализации для большого числа компьютерных платформ. Используется при разработке программ для кластеров и суперкомпьютеров.

Основным средством коммуникации между процессами в MPI является передача сообщений друг другу. Стандартизацией MPI занимается MPI Forum. В стандарте MPI описан интерфейс передачи сообщений, который должен поддерживаться как на платформе, так и в приложениях пользователя. В настоящее время существует большое количество бесплатных и коммерческих реализаций MPI. Существуют реализации для языков Фортран 90, Си и Си++.

Рисунок  4 -  Сеть Петри для примера 2

}

9. Визуальные языки проектирования спецификаций. FLOW-формы(рисовать)

Визуальные языки проектирования являются относительно новой, оригинальной методикой разработки спецификаций процесса. Они базируются на основных идеях структурного программирования и позволяют определять потоки управления с помощью специальных иерархически организованных схем.

Одним из наиболее известных подходов к визуальному проектированию спецификаций является подход с использованием FLOW-форм. Каждый символ FLOW-формы имеет вид прямоугольника и может быть вписан в любой внутренний прямоугольник любого другого символа. Символы помечаются с помощью предложений на естественном языке или с использованием математической нотации.

Каждый символ FLOW-формы является блоком обработки. Каждый прямоугольник внутри любого символа также представляет собой блок обработки.

Рисунок - Символы FLOW-форм

Пример использования данного подхода при проектировании спецификации процесса, обеспечивающего упорядочивание определенным образом элементов массива и являющегося фрагментом алгоритма сортировки методом "поплавка".

 

   Рисунок - Пример FLOW-формы

10. Визуальные языки проектирования спецификаций. Диаграммы Насси-Шнейдермана

Дальнейшее развитие FLOW-формы получили в диаграммах.Насси-Шнейдермана. – этовесьма компактные схемы визуального языка проектирования

В своей статье “Краткая история структурных блок-схем (диаграмм Насси – Шнейдермана)” один из авторов диаграммы Бен Шнейдерман пишет:

“Пленительная история и эволюция структурных блок-схем (обычно называемых диаграммами Насси – Шнейдермана, или структурограммами) восходит к 1972 году”.

Впервые Бен Шнейдерман подумал о создании своих способов записи алгоритмов во время посещения лекции по структурному программированию, когда еще учился в магистратуре.

Ему пришло в голову, что если оператор GOTO не должен использоваться, то так же не нужны и соединительные линии в старых блок-схемах.

Пятнадцать минут вычерчивания привели к первым идеям по оформлению следования, ветвления и циклов. Вместе с аспирантом Исааком Насси, в то время более глубоко знавшим принципы структурного программирования, они написали статью “Технологии блок-схем для структурного программирования”, в которой описали свои идеи и представили новый вид графической записи алгоритмов. Статья была опубликована в августе 1973 года.

С тех пор N – S-диаграммы широко используются в ряде стран. Например, в Германии их применение при документировании программ обусловлено требованиями государственного стандарта этой страны.

Очевидные преимуществаN– S - диаграмм заключаются в:

— наглядности;

— отсутствии соединительных линий со стрелками, что помогает избежать случайных ошибок;

— компактности, т.к. даже относительно длинный алгоритм на языке N–S-диаграмм несложно разместить на одной странице;

— простоте использования.

Диаграммы Насси – Шнейдермана строятся с использованием шести элементарных “строительных блоков”.