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一种面向对象模糊Petri网建模方法的研究
摘要：
面向对象模糊Petri网是一种新的建模方法，它融合了面向对象的思想和模糊逻辑思想，能够较好地解决传统Petri网建模中的一些问题。本文首先介绍了模糊Petri网和面向对象思想的基本概念和特点，然后详细阐述了面向对象模糊Petri网的定义及其主要特点，最后，通过一个典型例子，说明了面向对象模糊Petri网的建模过程和方法，表明了该方法在实际应用中的优越性和可行性。
关键词：面向对象，模糊Petri网，建模，特点，例子
一种面向对象模糊Petri网建模方法的研究
1.引言
Petri网是一种广泛应用于建模和分析复杂系统的形式工具。然而，传统Petri网存在着许多局限性，如缺乏面向对象思想、不能直观表达不确定性信息等。为此，人们提出了模糊Petri网和面向对象模糊Petri网等新型的Petri网模型。
2.模糊Petri网和面向对象思想
2.1模糊Petri网
模糊Petri网是一种应用模糊逻辑思想的Petri网扩展模型，它在传统Petri网的基础上，引入了模糊标记和模糊规则表示不确定性信息。模糊Petri网具有模型简单、表达能力强、适应性好等优点。它已经被广泛应用于机器人控制、工艺优化等领域。
2.2面向对象思想
面向对象思想是一种软件开发中常用的思想，它强调将现实世界中的事物抽象成对象，并通过类和对象的方式进行描述和设计。面向对象的方法具有高度重用性、结构清晰等优势，它已经成为现代软件开发的主流思想之一。
3.面向对象模糊Petri网
面向对象模糊Petri网是将上述两种思想相结合而形成的新型Petri网模型。它在传统Petri网和模糊Petri网的基础上，引入了面向对象的思想，具有面向对象的特征和模糊Petri网的不确定性描述能力。面向对象模糊Petri网的主要特点如下：
（1）基于对象：面向对象模糊Petri网建模时必须先定义对象及其属性、关系，使Petri网模型更贴近实际；
（2）模糊性描述：面向对象模糊Petri网引入了模糊标记和模糊规则，可以直观地表达不确定性信息；
（3）动态性能：面向对象模糊Petri网能描述系统的动态行为，有助于分析系统的性能特征；
（4）容错能力：面向对象模糊Petri网模型在面临异常条件时具有容错能力，能够保证系统的鲁棒性。
4.面向对象模糊Petri网的建模方法
面向对象模糊Petri网建模的过程主要包括以下几个步骤：
（1）定义对象及其属性、关系；
（2）对对象进行抽象，定义Petri网的库所（place）、变迁（transition）和弧（arc）；
（3）引入模糊标记和模糊规则，描述不确定性信息；
（4）连接库所和变迁，形成Petri网模型；
（5）模型仿真和分析，评估系统性能。
这种建模方法能够结合面向对象的思想和模糊Petri网的优势，在建模过程中表现出很高的灵活性和适应性。
5.例子分析
如图1所示，假设一个农场中有三个作物：小麦、玉米和水稻，它们需要被收割和送到市场。为了控制收割和运输的过程，我们可以使用面向对象模糊Petri网建模。
图1面向对象模糊Petri网例子
首先，我们定义三个作物对象及其属性：
（1）小麦：品种为优化684、面积20000亩、存储库所为1；
（2）玉米：品种为京7、面积10000亩、存储库所为2；
（3）水稻：品种为中华优1、面积15000亩、存储库所为3。
然后，我们对这些对象进行抽象，定义一些Petri网元素：
（1）库所P1、P2、P3、P4、P5和P6分别代表小麦、玉米和水稻的生长期、成熟期、收割期等状态，以及送往市场的过程；
（2）变迁T1、T2、T3、T4和T5分别代表控制收割和送到市场的过程；
（3）弧A1、A2、A3、A4、A5和A6表示Petri网的路径，连接库所和变迁。
接着，我们引入模糊标记和模糊规则，描述对象的不确定性信息，如：
（1）小麦的生长期、成熟期和收获期的模糊度为0.6，0.8和0.7；
（2）玉米的生长期、成熟期和收获期的模糊度为0.5，0.6和0.5；
（3）水稻的生长期、成熟期和收获期的模糊度为0.7，0.8和0.6。
最后，我们形成Petri网模型，如图1所示，模拟和分析系统性能。
6.结论
本文介绍了一种新的Petri网建模方法——面向对象模糊Petri网，该方法能够结合面向对象思想和模糊逻辑思想，克服传统Petri网的一些局限性。本文还通过一个例子说明了面向对象模糊Petri网的建模过程和方法，表明了该方法在实际应用中的优越性和可行性。