Fakultät für Informatik der Technischen Universität München,
Lehrstuhl für Theoretische Informatik und Grundlagen der KI


Wahlpflicht-Theorie-Praktikum im SS 2003

Petrinetze

Allgemeine Informationen

Leitung: Prof. Dr. Dr. h.c. W. Brauer
Verantwortlicher Mitarbeiter: Stefan Römer

Zeit: Montags, 15.15-16.45 Uhr; erste Veranstaltung am 7. April 2003
Raum: ACHTUNG: wir treffen uns jetzt wieder im 03.09.014!
Übungsseite: hier.
Anmeldung: Die zentrale Einschreibung (Login: prakt) fand vom 3.2. bis 7.2.2003 statt.
Teilnehmerzahl: 38 Studierende.

Bereich: Informatik III (Theoretische Informatik)
Voraussetzungen: Bestandenes Vordiplom. Ein Besuch der Veranstaltungen ,,Nichtsequentielle Systeme und nebenläufige Prozesse'' und/oder ,,Petrinetze'' ist sehr wünschenswert.
Scheinerwerb:
Übungsaufgaben: Mindestens 60 Prozent der insgesamt erreichbaren Punkte;
Programmieraufgaben: lauffähige, korrekt arbeitende Implementierungen der Algorithmen.

Hintergrund

Durch den vermehrten Einsatz vernetzter Rechnerarchitekturen und paralleler Programmausführung haben formale Methoden zur Beschreibung von nebenläfigem Verhalten immer mehr an Bedeutung gewonnen. Ein klassisches und sehr anschauliches Mittel zur Darstellung solcher Systeme bildet das graphenorientierte Modell der Petrinetze (benannt nach C.A. Petri): die unabhängig voneinander ausführbaren Aktionen bzw. dynamischen Systemkomponenten werden in diesem Graphen als Transitionsknoten modelliert, die statischen, miteinander synchronisierten Bestandteile werden als Stellenknoten dargestellt. Der aktuelle Systemzustand wird repräsentiert durch eine Verteilung von Marken auf Stellenknoten. Das dynamische Fortschreiten in neue Systemzustände wird realisiert durch das Umsetzen dieser Marken nach bestimmten Schaltregeln.

Das dynamische Verhalten des Systems kann selbst wieder in Form eines Petrinetzes beschrieben werden und so zum Nachweis von Eigenschaften des modellierten Systems herangezogen werden. Dazu sind eine Reihe von effizienten Verfahren entwickelt worden. Die rechnergestützte Anwendung von Petrinetzen in Verbindung mit diesen Algorithmen erlaubt die Konstruktion von Werkzeugen zur Modellierung, Simulation, Analyse und Synthese komplexer nebenläufiger Systeme.

Inhalt

Das Praktikum gliedert sich in zwei parallel laufende Teile ,,T'' und ,,P'':
Das Praktikum setzt keine speziellen Kenntnisse voraus; Programmiererfahrung in C (evtl. C++) sowie Interesse an Petrinetzen und Fragestellungen rund um nebenläufige Systeme, deren Modellierung und Verifikation sind jedoch von Vorteil.

Durchführung

In jeder Praktikumswoche findet ein zweistündiges Treffen statt, bei dem Einführungen in die Themengebiete gegeben, sowie Aufgaben und Lösungen besprochen werden. Außerdem dienen die Treffen dazu, Fragen der Praktikumsteilnehmer(innen) zu beantworten.

Die wöchentlichen Aufgaben sind in festen Zweiergruppen zu bearbeiten. Die Gruppeneinteilung erfolgt in der ersten Veranstaltung.

Bei erfolgreicher Teilnahme (mindestens 60% in den Lösungen zu den theoretischen Aufgaben sowie korrekt laufende Implementierungen für sämtliche Programmieraufgaben) wird ein unbenoteter Schein vergeben.

Übungsbetrieb

Für Informationen zu Aufgabenblättern, Werkzeugdokumentationen etc. hier entlang.

Für Rückfragen stehen wir gern zur Verfügung.


Stefan Römer,   E-mail: roemer@in.tum.de,   Tel. 289-17200, Raum 03.11.060



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