基于增強(qiáng)條件公式的主動(dòng)規(guī)則集可終止性判定方法研究.pdf

1、在工業(yè)控制系統(tǒng)、工作流管理、生物信息管理等現(xiàn)代應(yīng)用中，經(jīng)常要求數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有某種監(jiān)視和報(bào)警功能，能夠主動(dòng)處理異常情況，主動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)較好的滿足了這種應(yīng)用需求。比如在工作流系統(tǒng)中，使用主動(dòng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)為工作流服務(wù)器描述任務(wù)處理，通過事件觸發(fā)規(guī)則執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)工作流任務(wù)的自動(dòng)路由；在工業(yè)自動(dòng)化控制和生產(chǎn)過程中，需要使用主動(dòng)技術(shù)處理設(shè)備運(yùn)行中的警告和異常信息，使系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)恢復(fù)能力和容錯(cuò)功能。
　　主動(dòng)數(shù)據(jù)庫支持“事件—條件—?jiǎng)幼鳌保‥

2、CA）規(guī)則，規(guī)則的觸發(fā)事件（如數(shù)據(jù)庫狀態(tài)轉(zhuǎn)變、時(shí)間事件、外部信號(hào)）引發(fā)對(duì)相應(yīng)條件的檢測(cè)，若條件為真，便執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。在當(dāng)前流行的一些商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，都提供了觸發(fā)器的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)主動(dòng)功能。由于規(guī)則集中的規(guī)則可能相互作用、相互影響，導(dǎo)致規(guī)則的行為十分復(fù)雜，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須明確規(guī)則執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的影響，從而維護(hù)數(shù)據(jù)的一致性。因此，在主動(dòng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，對(duì)規(guī)則進(jìn)行行為特征分析十分必要，如何找到發(fā)現(xiàn)可終止性情形的有效方法是目前仍然值得研究的

3、方向。
　　現(xiàn)有的可終止性分析方法中，基于觸發(fā)圖和活化圖的方法沒有考慮在一個(gè)觸發(fā)環(huán)中所有規(guī)則能否在該環(huán)的同一次執(zhí)行序列中被執(zhí)行；條件公式的判定方法只包含整個(gè)規(guī)則集的不可更新或有限次更新變量，這種限制過于嚴(yán)格，導(dǎo)致該判斷方法的適用性受到限制；現(xiàn)有的Petri網(wǎng)分析方法，可以較好的支持基于復(fù)合事件的規(guī)則集的可終止性分析，但并未支持復(fù)合條件的分析，從而影響該分析方法的有效性。為克服上述不足，本文提出了觸發(fā)環(huán)的可執(zhí)行序列概念，將觸發(fā)環(huán)和規(guī)

4、則的執(zhí)行語義結(jié)合在一起，進(jìn)一步提出觸發(fā)環(huán)執(zhí)行序列上的不可更新變量、可更新變量的概念。給出了建立包含可更新變量的條件公式的方法和由此產(chǎn)生的規(guī)則集可終止性判定方法，以及新算法的可終止性、正確性證明。理論分析表明，這種方法可以發(fā)現(xiàn)已有方法不能發(fā)現(xiàn)的可終止性情形。
　　著色 Petri網(wǎng)模型作為一種很好的建模和模型驗(yàn)證工具，在協(xié)議工程、工作流管理、硬件設(shè)計(jì)等應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如在自動(dòng)化辦公工作流建模中，可以為提高辦公自動(dòng)化的效率服務(wù)

5、；還可以作為智能系統(tǒng)中的輔助推理分析工具，改善系統(tǒng)性能。針對(duì)主動(dòng)規(guī)則集特有的行為特性，現(xiàn)有的方法擴(kuò)展了著色 Petri網(wǎng)模型以支持對(duì)復(fù)合事件的分析，為支持對(duì)復(fù)合條件的分析，本文進(jìn)一步擴(kuò)展了著色 Petri網(wǎng)模型，用于驗(yàn)證本文提出的基于增強(qiáng)條件公式的主動(dòng)規(guī)則集可終止性判定算法，并利用開源軟件進(jìn)行了著色 Petri網(wǎng)擴(kuò)展開發(fā)和驗(yàn)證算法的仿真模擬。仿真結(jié)果表明該模型可以較好的支持復(fù)合條件的表示和分析，同時(shí)也證明了本文算法的正確性、有效性。