Автоматическая генерация кода по вложенным сетям Петри для систем на основе событий на платформе Telegram

Вложенные сети Петри - это расширение формализма раскрашенных сетей Петри, которые используют сети Петри в качестве фишек. Данный формализм позволяет создавать подробные модели мультиагентных систем, осуществлять имитационное моделирование, верифицировать и анализировать их свойства на формальном и строгом уровне. Мультиагентные системы находят применение во многих областях - начиная системами, для которых безопасность играет критическую роль, заканчивая повседневными системами, работающими на персональных вычислительных устройствах. Число таких систем в современном мире растет вместе с увеличивающимся числом мобильных вычислительных устройств. На данный момент разработаны инструменты и методы моделирования и анализа вложенных сетей Петри, но синтез мультиагентных систем по моделям вложенных сетей Петри еще недостаточно исследован и находится в стадии активного изучения. Метод автоматической генерация исполняемого кода целевой системы по спроектированной и верифицированной модели вложенной сети Петри обеспечивает получение корректных системы из корректных спецификаций на языке вложенных сетей Петри. В данной работе, демонстрируется применение формализма вложенных сетей Петри для построения модели системы управления поисковыми и спасательными операциями и автоматической генерации реализации в виде исполняемого кода событийно-управляемых систем основанных на платформе Telegram. Мы добавляем возможность аннотировать модели вложенных сетей Петри с помощью Action Language, который позволяет связывать срабатывания переходов на модельном уровне с вызовами Telegram Bot API на уровне реализации. Предложенный подход продемонстрирован на примере аннотированной модели системы координирования спасательной операции

вложенные сети Петри, telegram bot api, язык действий, событийно-управляемые системы, кодогенерация

1. Telegram Bot API online documentation. [Online]. Доступно по ссылке: https://core.telegram.org/bots/api

2. L. Chang, X. He, J. Li, and S. M. Shatz. Applying a Nested Petri Net Modelling Paradigm to Coordination of Sensor Networks with mobile agents. In Proc. of Workshop on Petri Nets and Distributed Systems. Xian, China, 2008, pp. 132-145.

3. I. A. Lomazova, “Nested Petri Nets - a Formalism for Specification and Verification of Multi-Agent Distributed Systems,”Fundamenta Informaticae, vol. 43, no. 1, pp. 195-214, 2000.

4. Nested Petri nets: Multi-level and Recursive Systems. Fundamenta Informaticae, vol. 47, no. 3-4, pp. 283-293, Oct 2001.

5. Nested Petri Nets for Adaptive Process Modelling. In Pillars of Computer Science, ser. Lecture Notes in Computer Science, A. Avron, N. Dershowitz, and A. Rabinovich, Eds. Springer Berlin Heidelberg, 2008, vol. 4800, pp. 460-474.

6. K. Hoffmann, H. Ehrig, and T. Mossakowski. High-Level Nets with Nets and Rules as Tokens. In ICATPN, 2005, pp. 268-288.

7. D. Frumin and L. Dworzanski. NPNtool: Modelling and Analysis Toolset for Nested Petri Nets. In Proceedings of the 7th Spring/Summer Young Researchers Colloquium on Software Engineering, 2013, pp. 9-14.

8. L. Dworzanski and I. A. Lomazova. CPN Tools-Assisted Simulation and Verification of Nested Petri Nets. Automatic Control and Computer Sciences, vol. 47, no. 7, pp. 393-402, 2013.

9. L. Dworzanski and I. A. Lomazova. On Compositionality of Boundedness and Liveness for Nested Petri Nets. Fundamenta Informaticae, vol. 120, no. 3-4, pp. 275-293, 2012.

10. The Ministry of the Russian Federation for Civil Defence. Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters. Emergency Cases Registered in Russia. [Online]. Доступно по ссылке: http://25.mchs.gov.ru/document/2644168

11. (2013) United States Coast Guard Search and Rescue Summary Statistics. [Online]. Доступно по ссылке:: https://www.uscg.mil/hq/cg5/cg534/SARfactsInfo/SAR%20Sum%20Stats%2064-13.pdf

12. T. Parr. The Definitive ANTLR 4 Reference. 2nd ed. Pragmatic Bookshelf, 2013.

13. Дворянский Л.В., Ломазова И.А. Автоматическое построение распределенной компонентной системы по вложенной сети Петри. В печати: Программирование, no. 6, 2016 (in Russian).

14. B. Selic. The Pragmatics of Model-Driven Development. IEEE Software, vol. 20, no. 5, p. 19, 2003.

15. A. Knapp and S. Merz. Model Checking and Code Generation for UML State Machines and Collaborations. Proc. 5th Wsh. Tools for System Design and Verification, pp. 59-64, 2002.

16. D. Kundu, D. Samanta, and R. Mall. Automatic Code Generation From Unified Modelling Language Sequence Diagrams. Software, IET, vol. 7,no. 1, pp. 12-28, 2013.

17. P. Morozkin, I. Lavrovskaya, V. Olenev, and K. Nedovodeev. Integration of SDL Models into a SystemC Project for Network Simulation. In SDL 2013: Model-Driven Dependability Engineering: 16th International SDL Forum, Montreal, Canada, June 26-28, 2013. Proceedings. Springer Berlin Heidelberg, 2013, pp. 275-290.

18. L. Gomes, J. P. Barros, A. Costa, and R. Nunes. The Input-Output Place-Transition Petri Net Class and Associated Tools. In Industrial Informatics, 2007 5th IEEE International Conference on, vol. 1. IEEE, 2007, pp. 509-514.

19. R. Campos-Rebelo, F. Pereira, F. Moutinho, and L. Gomes. From IOPT Petri Nets to C: An Automatic Code Generator Tool. In Industrial Informatics (INDIN), 2011 9th IEEE International Conference on.

20. D. Zaitsev and J. Jurjens. Programming in the Sleptsov Net Language For Systems Control. Advances in Mechanical Engineering, vol. 8, no. 4, p. 1-11, 2016. DOI: 10.1177/1687814016640159.

21. K. H. Mortensen. Automatic Code Generation Method Based on Coloured Petri Net Models Applied on an Access Control System. In Application and Theory of Petri Nets 2000. Springer, 2000, pp. 367-386.

22. M. L. F. Venero and F. S. C. da Silva. Model Checking Multi-Level and Recursive Nets. Software & Systems Modeling, pp. 1-28, 2016.