24、移动性的Petri网视角

移动性的Petri网视角

1. 引言

在当今的技术领域，移动性和移动代理系统备受关注。在这类系统中，组件或子系统会从一个位置迁移到另一个位置。当子系统处于某个位置时，它能更便捷地与同位置的子系统进行交互，而与远程子系统的交互则相对困难。在对移动系统进行形式化时，评估其正确性、安全影响以及移动子系统以避免复杂通信协议带来的延迟成本所获得的效率提升至关重要。

移动系统揭示了局部性和连通性之间的相互作用。连通性使一个子系统能够通过连接或引用与另一个子系统进行交互。在分布式环境中，通过引用从一个子系统访问另一个子系统会受到局部性或接近性的限制。因此，将移动性纳入Petri网形式化是很有必要的，这样可以利用Petri网直观的图形表示、相关分析技术的悠久历史，以及对因果关系和并发性进行推理。然而，一个简单、通用甚至优雅的公式却难以找到。

我们从模块化Petri网出发，在模块化Petri网中，一个网由多个子网组成，这些子网通过位置和转换融合以标准的Petri网方式进行交互。我们区分了子网、位置和子系统：
- 子网是捕获模块结构的Petri网，可以看作是一组实例的类型或类。
- 位置是处于特定融合环境中的子网，可以看作是具有一系列可能交互能力的类型。
- 子系统是具有非空标记的位置，代表具有一系列交互能力的子网实例。

我们首先将模块化网扩展为具有特定融合环境的位置概念，位置是嵌套的，从而捕捉了局部性或接近性的概念，融合环境决定了子系统的连通性或交互可能性。其次，扩展了模块化网的位置转移能力，通过具有与位置相关的弧的转换来表示。

根据Petri网理论，我们可以区分无色和有色的移动系统变体，分别基于无色和有色版本的模块化网。在无色