離散事件動態系統
離散事件動態系統
離散事件動態系統是由非同步、突發的事件驅動狀態演化的動態系統。
discrete event dynamic systems ,簡記為DEDS。
這種系統的狀態通常只取有限個離散值,對應於系統部件的好壞、忙閑及待處理工件個數等可能的物理狀況,或計劃制定、作業調度等宏觀管理的狀況。而這些狀態的變化則由於諸如某些環境條件的出現或消失、系統操作的啟動或完成等各種事件的發生而引起。對這種系統首先關心的是它的邏輯行為,這可用其演化過程的狀態序列和事件序列來刻畫。系統的功能則表現為只允許發生某些符合要求的狀態/事件序列,它們表示完成某些任務或防止各種失誤。用有限自動機、形式語言或Petri網等模型可以很好地描述這種邏輯層次的分析和綜合問題。在并行計算、公共服務和生產加工等系統中要進一步研究各種操作和演化的時間關係以提高系統的效率。這時可用極大代數、賦時Petri網等工具進行分析,並用計劃排序、實時調度等技術進行優化和控制。進而由於實際上各時間因素往往具隨機特性,還要用隨機過程、排隊網路等模型和理論方法進行分析和研究。由於問題十分複雜,現有理論分析方法所能解的問題十分有限,所以計算機模擬實驗研究是非常重要的實用方法。與此相應,有攝動分析、似然比等數據分析和優化方法,可使模擬效率大為提高。
常見於通信、交通等公共服務設施,機械、電子等各種離散型生產加工過程,多級管理/控制系統,計算機信息處理等重要技術領域。由於其狀態空間缺乏易操作的運算結構,難以用傳統的基於微分或差分方程的方法來研究。
離散事件動態系統的研究自20世紀80年代后發展較快。針對上述各層次不同角度的問題提出了多種理論模型和分析技術。它們已開始在許多技術領域得到應用,並被認為是大型複雜信息處理和控制系統分析和設計的重要理論基礎。如何將各種模型和理論方法集成起來,形成多層次、多模型的理論體系以全面反映離散事件動態系統的複雜性並給出解決實際問題的有效方法,已成為研究的目標。