Um Exemplo Simples de Aplicação das Redes de Petri
As redes de Petri surgiram em 1962 como resultado da tese de doutorado do matemático alemão C. A. Petri. De lá para cá, inúmeros estudos pelo mundo afora aprofundaram e introduziram diversas variantes sobre o assunto.
A rede de Petri é uma ferramenta formal de especificação da dinâmica dos fenômenos. Por exemplo, existem propostas de utilização da rede de Petri na modelagem das transformações (dinâmica) por que passam as entidades e relacionamentos de um banco de dados.
Neste artigo, mostraremos o tipo básico de redes de Petri: as redes de lugar/transição.
Apenas três elementos são necessários para a elaboração de uma rede lugar/transição: os lugares representados por círculos, as transições representadas por pequenas retas e os arcos que ligam os lugares às transições (figura 1).
Figura 1
Uma transição possue lugares de entrada (1 ou vários) e lugares de saída (1 ou vários) como mostrado na figura 2.
Figura 2
Para representar o dinamismo dos fenômenos, é necessário que se coloquem marcas (tokens) em determinados lugares da rede. A circulação destas marcas através da rede é que nos vai dar a noção deste dinamismo.
Uma transição é dita habilitada quando todos os seus lugares de entrada estão marcados. Ocorrendo isto, a transição pode ser realizada, isto é, retira-se uma marca de cada lugar de entrada e coloca-se uma marca em cada lugar de saída.
Na figura 3 temos um exemplo do uso das marcas. No momento 1 existe uma marca no lugar L1 e não existem marcas nos lugares L2 e L3; neste caso apenas a transição T1 está habilitada. Estando habilitada, a transição T1 faz com que a marca do seu lugar de entrada seja transferida para os seus lugares de saída que resulta no momento 2.
Figura 3
Agora a transição T1 não está mais habilitada, mas a transição T2 está pois todos os seus lugares de entrada, no caso L2 e L3, contêm marcas, o que faz com que a rede volte ao estado representado pelo momento 1.
Para ilustrar o funcionamento de uma rede lugar/transição, mostraremos a sua utilização no seguinte caso prático, tirado do dia-a-dia.
"Todas as manhãs, uma família composta por três pessoas: o pai, a mãe e um filho, realizam antes de sair de casa as seguintes atividades:
a) levantar da cama,
b) ocupar o banheiro (só existe um banheiro na casa e as pessoas devem ocupá-lo uma de cada vez),
c) a mãe prepara o café da manhã,
d) todos tomam o café da manhã juntos, necessariamente após a atividade b,
e) a mãe lava a louça,
f) o filho abre a porta da garagem,
g) o pai liga e aquece o motor do carro,
h) todos saem juntos."
A rede que representa este ritual matinal está representada na figura 4.
O funcionamento da mesma começa com marcas nos lugares banheiro-desocupado, pai-dormindo, filho-dormindo e mãe-dormindo.
Para acompanhar o desempenho da família, sugerimos ao leitor que se municie de grãos de feijão e, partindo do estado inicial mostrado na figura, realize as transições e confira se a rede realmente modela as atividades e obedece às restrições que foram colocadas.
Figura 4
Referência Bibliográfica
WALTER, Cláudio. Notas de aula da disciplina Informática Industrial do Curso de graduação em Ciência da Computação. Porto Alegre: Instituto de Informática, UFRGS /1994/