Angela Di Febbraro,
Alessandro Giua
McGraw-Hill Italia, 2002
Ristampa corretta 2011.
Capitolo 1. Classificazione dei sistemi e dei
modelli
1.1 Introduzione
1.2 Principi di base della teoria dei sistemi e del controllo
1.2.1 I concetti di sistema e di modello
1.2.2 Il concetto di stato
1.2.3 Il concetto di controllo
1.3 I sistemi ad eventi discreti
1.3.1 Caratteristiche dei sistemi dinamici ad
eventi discreti
1.4 Un esempio di SED: il sistema a ``coda''
1.5 Modellazione di sistemi ad eventi discreti
1.5.1 I modelli ad eventi discreti logici
1.5.2 I modelli ad eventi discreti temporizzati
1.6 I sistemi ibridi
Bibliografia
Capitolo 2. Sistemi ad eventi discreti logici
2.1 Linguaggi formali
2.1.1 Alfabeti e parole
2.1.2 Operatori sulle parole
2.1.3 Linguaggi
2.1.4 Operatori sui linguaggi
2.2 Automi finiti deterministici (AFD)
2.2.1 Definizione di automa finito deterministico
2.2.2 Linguaggi di un automa finito deterministico
2.3 Automi finiti non deterministici (AFN)
2.3.1 Definizione di automa finito non
deterministico
2.3.2 Linguaggi di un automa finito non
deterministico
2.4 Proprietà degli automi
2.4.1 Raggiungibilità e blocco
2.4.2 Automi come riconoscitori di sequenze
2.4.3 Equivalenza fra automi deterministici e non
deterministici
2.4.4 Minimizzazione di un AFD
2.5 Modellazione mediante automi
2.5.1 Modelli di sistemi elementari
2.5.2 Modelli deterministici e non deterministici
2.5.3 Sintesi modulare
2.6 Espressioni regolari (ER)
2.7 Equivalenza fra espressioni regolari e automi
2.7.1 Espressione regolare equivalente a un automa
deterministico
2.7.2 Automa non deterministico equivalente a una
espressione regolare
2.7.3 Linguaggi regolari e altre classi di
linguaggi formali
2.8 Automi con ingressi ed uscite
2.8.1 Macchina di Moore
2.8.2 Macchina di Mealy
Esercizi
Bibliografia
Capitolo 3. Sistemi ad eventi discreti
temporizzati
3.1 Automi temporizzati
3.1.1 Automi temporizzati deterministici
3.1.2 Automi temporizzati stocastici
3.1.3 Automi markoviani
3.2 Catene di Markov
3.2.1 Catene di Markov a
tempo discreto
Equazioni di evoluzione.
Classificazione degli stati di una CMTD
Analisi del comportamento a regime
3.2.2 Catene di Markov a
tempo continuo
Equazioni di evoluzione
Analisi del comportamento a regime
3.2.3 Approssimazione di una CMTC con una CMTD
3.2.4 Catene di Markov
nascita-morte
Catene di Markov nascita-morte a tempo discreto
omogenee
Catene di Markov
nascita-morte a tempo continuo omogenee
3.3 Elementi di teoria delle code
3.3.1 Dinamica e prestazioni
La legge di Little
3.3.2 Classi particolari di code
La coda M/M/1
La coda M/M/m
La coda M/M/¥
La coda M/M/1/K
3.3.3 Reti di code markoviane
Reti di code markoviane aperte
Reti di code markoviane
chiuse
Esercizi
Bibliografia
Capitolo 4. Reti di Petri posto/transizione
4.1 Definizione di rete e sistema di rete
4.1.1 Struttura delle reti posto/transizione
4.1.2 Marcatura e sistema di rete
4.1.3 Abilitazione e scatto
4.1.4 Equazione di stato e proprietà dinamiche
elementari
4.2 Modellazione con reti di Petri
4.2.1 Strutture elementari
4.2.2 Esempi di modellazione
Processo emittente-ricevente
Elaborazione di flussi di dati
Processo lettori-scrittori
Processi produttivi
Incrocio semaforizzato
4.2.3 Sintesi modulare
Linguaggi di Petri
Composizione concorrente di reti di Petri
4.3 Analisi mediante grafo di copertura
4.3.1 Grafo di raggiungibilità
4.3.2 Albero e grafo di copertura
4.3.3 Proprietà comportamentali
Raggiungibilità
Limitatezza
Conservatività
Ripetitività
Reversibilità
Vivezza e blocco
Commenti finali
4.4 Analisi mediante equazione di stato
4.5 Analisi basata sulla matrice d'incidenza
4.5.1 Vettori invarianti, crescenti e decrescenti
4.5.2 Calcolo dei P-invarianti
4.5.3 Analisi della raggiungibilità mediante P-invarianti
4.5.4 Proprietà strutturali
Limitatezza strutturale
Conservatività strutturale
Ripetitività strutturale e consistenza
Vivezza strutturale
4.6 Classi di reti di Petri posto/transizione
4.6.1 Reti ordinarie e pure
4.6.2 Reti acicliche
4.6.3 Macchine di stato
4.6.4 Grafi marcati
4.6.5 Reti a scelta libera
4.7 Confronto fra reti di Petri e automi finiti
Esercizi
Bibliografia
Capitolo 5. Reti di Petri temporizzate
5.1 Temporizzazione e concetti di base
5.2 Reti di Petri temporizzate deterministiche
5.2.1 Evoluzione dinamica
5.2.2 Grafi marcati temporizzati
Sistemi produttivi job-shop
Sistemi di produzione kanban
Analisi delle prestazioni
5.2.3 Reti di Petri deterministiche con
temporizzazione dei posti
5.3 Algebra max-plus
5.3.1 Modellare un sistema a coda con l'algebra max-plus
5.3.2 Analisi delle prestazioni: autovalori e autovettori
5.4 Reti di Petri temporizzate stocastiche
5.4.1 Costruzione della Catena di Markov equivalente alla RPTS
5.4.2 Analisi strutturale e analisi prestazionale
5.5 Reti di Petri stocastiche generalizzate
5.5.1 Metodi di analisi dei modelli RPSG
Metodo 1. Estensione dei metodi di analisi delle RPTS
Metodo 2. Soluzione della catena di Markov nascosta
5.6 Reti di Petri continue e reti di Petri ibride
5.6.1 Reti di Petri continue
5.6.2 Reti di Petri ibride
Esercizi
Bibliografia
Capitolo 6. Simulazione ad eventi discreti
6.1 Fasi di uno studio di simulazione
6.2 Concetti di base e principi di funzionamento
6.2.1 Metodi per individuare gli eventi da
inserire nel modello
6.2.2 Schema di avanzamento per eventi
6.2.3 Simulazione di un sistema a coda
Avanzamento della simulazione
6.3 Generazione di variabili aleatorie
6.3.1 Generazione di numeri casuali
Metodo della congruenza lineare.
Combinazione di generatori a congruenza
lineare.
Verifica delle proprietà dei numeri casuali.
6.3.2 Generazione di variabili aleatorie con
funzione di distribuzione generica
Metodo della trasformazione inversa.
Metodo della trasformazione diretta.
Metodo di accettazione - rifiuto.
6.4 Definizione dei dati di ingresso
6.4.1 Identificazione di una funzione di
distribuzione
Istogrammi.
Diagrammi quantile-quantile.
Stima dei parametri.
6.4.2 Verifica della correttezza della funzione di
distribuzione scelta
Test c2
Test di Kolmogorov-Smirnov.
6.5 Verifica e validazione dei modelli simulativi
6.6 Analisi dei risultati della simulazione
6.6.1 Stima degli indici di prestazioni
6.6.2 Analisi di simulazioni di durata finita
6.6.3 Analisi di simulazioni stazionarie (non
terminanti)
Determinazione della durata della fase di inizializzazione.
Metodo delle repliche indipendenti con
cancellazioni.
Il metodo empirico basato sulle medie a lotti (batch)
6.7 Software per la simulazione ad eventi discreti
6.7.1 Linguaggi di simulazione
6.7.2 Risorse su web
Esercizi
Bibliografia
Capitolo 7. Controllo supervisivo
7.1 Processo o sistema a ciclo aperto
7.2 Specifiche di controllo
7.2.1 Specifiche dinamiche
Rappresentazione di specifiche dinamiche mediante SED
7.2.2 Specifiche statiche
7.2.3 Specifiche qualitative
7.3 Supervisore e controllo in retroazione
7.3.1 Eventi controllabili e ingresso di
controllo
Eventi controllabili e non controllabili
Ingresso di controllo.
7.3.2 Supervisore
Retroazione sullo stato e sugli eventi
7.3.3 Rappresentazione di supervisori mediante
SED
7.3.4 Sistema a ciclo chiuso: processo +
supervisore
7.4 Sintesi supervisiva
7.4.1 Il problema del controllo supervisivo
7.4.2 Sintesi di supervisori per specifiche controllabili
e verifica della controllabilità
7.4.3 Sintesi di supervisori per specifiche non
controllabili
7.4.4 Sintesi di supervisori con specifiche
statiche e qualitative
Esercizi
Bibliografia
Capitolo 8. Controllo di reti di Petri mediante
monitor
8.1 Specifiche di mutua esclusione generalizzate (GMEC)
8.1.1 Mutua esclusione e GMEC
8.1.2 GMEC multiple
8.1.3 Potere descrittivo delle GMEC
8.2 Posti monitor
8.2.1 Monitor e sistema a ciclo chiuso
8.2.2 I monitor sono supervisori massimamente
permissivi
8.2.3 Realizzabilità di un posto monitor
8.3 Reti con transizioni non controllabili
8.3.1 Controllabilità
8.3.2 Marcature controllabili e monitor
sub-ottimi
8.3.3 Progetto di monitor sub-ottimi per GMEC non
controllabili
8.4 Reti con transizioni non osservabili
8.4.1 Osservabilità
8.4.2 Progetto di monitor sub-ottimi per GMEC non
controllabili e non osservabili
Esercizi
Bibliografia
Appendice A. Elementi di teoria degli insiemi e
algebra
A.1 Insiemi
A.2 Relazioni e funzioni
A.3 Relazioni binarie su un insieme
A.3.1 Relazioni di equivalenza
A.3.2 Relazioni di ordine
A.4 Composizione di relazioni e chiusura
Bibliografia
Appendice B. Elementi di teoria dei grafi
B.1 Definizioni elementari
B.2 Cammini e cicli
B.3 Sottografi e componenti
Bibliografia
Appendice C. Elementi di teoria della
probabilità
C.1 Definizioni e concetti di base
C.1.1 Probabilità condizionata
C.2 Variabili aleatorie
C.2.1 Funzione di distribuzione
C.2.2 Funzione di probabilità
C.2.3 Funzione di densità di probabilità
C.2.4 Valore atteso, varianza e deviazione
standard
C.3 Variabili aleatorie continue
C.3.1 Variabile aleatoria uniforme continua
C.3.2 Variabile aleatoria esponenziale
C.3.3 Variabile aleatoria normale o gaussiana
C.3.4 Variabile aleatoria c2
C.4 Variabili aleatorie discrete
C.4.1 Variabile aleatoria uniforme discreta
C.4.2 Variabile aleatoria geometrica
C.4.3 Variabile aleatoria di Poisson
C.5 Processi stocastici
Processi stocastici stazionari.
Processi stocastici indipendenti.
C.5.1 Processi di Markov
(o markoviani)
Processi semi-markoviani.
C.5.2 I processi di Poisson
Bibliografia
Appendice D. Formule notevoli
Appendice E. Acronimi
Appendice F. Notazione
Indice analitico