PROGRAMACIÓN CONCURRENT Modelar un sistema usando redes de Petri Una red de Petri está formada por lugares, transiciones, arcos dirigidos y marcas o fichas Carl Petri creo en 1962, una herramienta matemática para el estudio de las comunicaciones con los Autómatas.

1. Programación Concurrente
Redes de Petri
Maestría en Desarrollo de
Software
ISC. Erivan Martínez Ovando

2. ¿ Redes de Petri ?
Una Red de Petri es un modelo gráfico, formal y
abstracto para describir y analizar el flujo de
información.
Herramienta matemática para modelar
concurrencia, no determinismo, comunicación y
sincronización.

3. Fundamentos de las Redes de Petri
 El análisis de las Redes de Petri ayuda a mostrar información
importante sobre la estructura y el comportamiento dinámico de los
sistemas modelados.
 La teoría de las Redes de Petri permite la representación
matemática del sistema a ser modelado.
 Las Redes de Petri son de utilidad en el diseño de sistemas de
hardware y software, para especificación, simulación y diseño de
diversos problemas de ingeniería.
 Las Redes de Petri pueden considerarse como autómatas formales
o como generadores de lenguajes formales y tienen asociación con
la teoría de grafos.
 Son excelentes para representar procesos concurrentes, así como,
procesos donde pueden existir restricciones sobre la concurrencia,
precedencia, o frecuencia de esas ocurrencias
ISC. Erivan Martinez Ovando

4. Ventajas Redes de Petri
 El sistema completo es a menudo más fácil de entender debido a la
naturaleza gráfica y precisa del esquema de representación.
 El comportamiento del sistema puede ser analizado utilizando la
teoría de las redes de Petri, que incluye herramientas para el
análisis tales como los árboles (grafos) y establece relaciones entre
ciertas estructuras de redes y el comportamiento dinámico. Pueden
aplicarse también técnicas para la verificación de programas
paralelos.
 Puesto que las redes de Petri pueden, es posible diseñar
automáticamente sistemas cuyo comportamiento es conocido o
fácilmente verificable.
ISC. Erivan Martinez Ovando

5. Elementos de Red Petri
Representan los estados posibles del
sistema
Transiciones son eventos o
acciones que causan el cambio de
estado;
Cada Arco conecta una Plaza con una
Transición o una Transición con una Plaza.
La salida de un
sistema puede ser la
entrada a otro sistema
PLAZA TRANSICIONES ARCOS
ISC. Erivan Martinez Ovando

6. Diagrama de estados es un diagrama utilizado para identificar cada una de
las rutas o caminos que puede tomar un flujo de información luego de
ejecutarse cada proceso.
Diagrama de estados es un diagrama utilizado para identificar cada una de
las rutas o caminos que puede tomar un flujo de información luego de
ejecutarse cada proceso.
Diagrama de Flujo de Datos(DFD´s) Muestran en forma visual sólo el flujo
de datos entre los distintos procesos, entidades externas y almacenes que
conforman un sistema.
Podemos ver 3 lenguajes de modelado, en los cuales
nosotros debemos basarnos para “modelar” procesos;
nos permite que podamos ver el flujo de como se ira
ejecutando el proceso.
ISC. Erivan Martinez Ovando

7. Estados
Transiciones
Arcos Dirigido: nos permite poner los estados o
transiciones, transiciones con estado
Que permitirá que nuestra de Red de Petri se
ejecute?
Tokens
Token:se representa por un punto dentro de un estado ”plaza”;
permite saber en que momento se ejecutara nuestro proceso
cuando cambiara de estado por medio de una transición.
ISC. Erivan Martinez Ovando

8. Estado: Momento o tiempo que espera un evento
Transiciones: Eventos o acontecimientos del ambiente externo, que el
sistema puede dectectar, puede ser, una señal, interrupción, o llegada de
paquetes de datos
A--------------------B
Esto hace que el sistema cambie de espera A, a un estado de espera
B, o de ejecutar una actividad A, pasar a un estado de espera B
Como parte del cambio de estado normalmente el sistema hará una o
más actividades, producirá una salida, desplegara una señal en una
computadora o llevara un calculo matemático
ISC. Erivan Martinez Ovando

9. Las acciones de Redes de Petri; se llevan acabo, con respuestas
expresada al ambiente externos. Bien cálculos que el sistema puede
recordar almacenando para poder responder algún acontecimiento.
Las Redes de Petri; para poder conectar los estados con las
transiciones utilizan grafos dirigidos, igualmente las Redes de Petri
tienen propiedades y reglas las cuales definiré…Me basare en las
representativas
1.- Regla: Una red de Petri se ejecuta por el disparo de transiciones; es
decir nuestra red cambiara de estado en el momento que transición se
ejecute “surja un evento que nos permita cambiar de estado”
2.- Regla: Una transición pueda dispararse si esta habilitada para
entender esta regla la explicare en la 3.- Regla
3.- Regla: Una transición pueda dispararse si esta habilitada, si cada
uno de sus estados, tienen al menos un token, esto que quiere decir;
Si nosotros tenemos esta transición vamos a poder ejecutar o se va
poder disparar, siempre y cuando el estado de entrada tenga al
menos un token; es decir esta transición esta lista para dispararse por
que tenemos un tokens.
De lo contrario estas transiciones no se podrán disparar por que no
tenemos en el estado de entrada ningun tokens; que le permita
dispararse ISC. Erivan Martinez Ovando

10. Cuando una transición es disparada el token que esta en el estado de
entrada, se mueve al estado, o estados, que estén a la salida de esa
transición
En este apartado veremos como es el flujo de Petri
1
Un ejemplo en este momento que tengo la transición 1 habilitada en el
momento que se ejecute o se dispare nuestra transición entonces pasara
esto, observen con cuidado…… 
ISC. Erivan Martinez Ovando

11. El Token del estado A cambio al estado B
Cada transición que es disparada el token que esta en el estado de entrada, se mueve al estado,
o estados, que estén a la salida de esa transición y así sucesivamente.
ISC. Erivan Martinez Ovando

12. Ejemplo: Máquina Expendedora
 La máquina expende dos tipos de
productos que cuestan – 20c y 15c
respectivamente.
 Apenas se pueden utilizar dos tipos de
monedas:
– 10c y 5c.
 La máquina no devuelve cambio.
ISC. Erivan Martinez Ovando

13. Ejemplo: Máquina Expendedora
0 cent
5 cents
10 cents
15 cents
20 cents
Deposita
5c
Deposita
10c
Deposita 10c
Deposita 10c
Deposita5c
Deposita 5c
Deposita5c
Retira producto 20c
Retira producto 15c
ISC. Erivan Martinez Ovando

14. Ejemplo: Máquina Expendedora (3 Casos)
 Caso 1:
 Deposita 5c, deposita 5c, deposita 5c, deposita 5c,
compra producto de 20c.
 Caso 2:
 Deposita 10c, deposita 5c, compra producto de 15c.
 Caso 3:
 Deposita 5c, deposita 10c, deposita 5c, compra
producto de 20c.
ISC. Erivan Martinez Ovando

15. ISC. Erivan Martinez Ovando
Ejemplo: Máquina Expendedora (Evolución)
5c
Compra 15c
Dep. 5c
0c
Dep. 10c
Dep. 5c
10c
Dep. 10c
Dep. 5c
Dep. 10c
20c
Dep. 5c
15c
Compra 20c