Petri網是對離散并行系統的數學表示。Petri網是20世紀60年代由卡爾·A·佩特里發明的，適合于描述異步的、并發的計算機系統模型。本文主要針對基于模糊Petri網的并行推理進行了一些研究，文章是一篇廣東通信技術雜志投稿的論文范文。
　　摘要：隨著模糊Petri網理論及應用技術的不斷成熟，利用模糊Petri網相關理論來知識推理研究成為一種較常見的方法。本文對基于模糊Petri網的并行推理的概念界定及研究意義、國內外研究現狀、主要研究內容及研究成果進行了詳細論述。

　　關鍵詞：模糊Petri網,并行推理,知識表示

　　Parallel Reasoning based on Fuzzy Petri nets

　　LI Li

　　(Center of Clean-Government Education and Case Management; Discipline Inspection and Supervision of Chenzhou， Chenzhou 423000， China)

　　Abstract： With the development of Fuzzy Petri nets theory and application technology， Fuzzy Petri nets theory is widely used to knowledge reasoning. This paper carries on a detailed description ranging from definition and significance of parallel reasoning based on Fuzzy Petri nets and research status to the main contents and research results.

　　Key words： Fuzzy Petri nets; parallel reasoning; knowledge representation

　　1 概念界定及研究意義

　　在現實世界中，確定的知識只是少數。這個充滿了不確定因素的模糊世界使得我們在利用相關Petri網理論進行知識推理研究中必須考慮到知識具有的“模糊性”這一特點[1]。 “傳統數學無法全部、真實地反映人腦的思維規律”―這是科研工作者在研究使計算機具有“類人類智力”過程中必須首要解決的問題之一。其中各種模糊對象和模糊概念是各個科研人員要處理模糊世界必然要面對的兩大因素，套用以前那些精確知識的處理方法對于這些模糊概念或知識的運用是行不通的，處理這類問題我們必須結合各種特殊的處理方法和模糊性研究。兩方面的意義蘊含于模糊性之中，第一，度量可能是模糊的(所處理的對象或概念的)，例如：對老年人的界定等;第二，模糊性蘊含于各種處理方法和技巧本身，即在處理或運用中所做的動作本身就具有某種模糊性，這被科研人員稱為模糊動作或模糊處理。因此，基于模糊Petri網的知識推理系統的研究領域就是把傳統Petri網現有的知識處理方法與模糊數學結合起來進行深入的研究，這對提高知識推理系統的有效性和推理效率有著極其深遠的理論和實際意義。

　　目前，國際上對模糊Petri網的理論及應用技術的研究還處于初始發展階段。系統而全面地對基于模糊Petri網的知識推理的研究還存在一些困難： ①集中從應用方面展開研究，這是目前學術界針對模糊Petri網主要的研究方向，很少有學者關注FPN的自身理論的研究，特別是在模糊Petri網系統的初始庫所token的初始值如何確定這一方面。當前，科研專家或研究人員依據經驗直接給出或者主觀猜測出模糊token的初始值，這導致token的初始值隨意性太高，操作過程中即使算法與推理過程正確，結果也不一定正確。②不精確推理過程中模糊知識庫的一致性檢測問題一直沒有很好的解決方案。已有的研究成果主要有成對規則比較法和關系圖或推理圖分析法[2]。③在現實世界中，基于模糊知識的推理存在著利用相同知識進行多次反復推理(即存在環路問題)，如醫療診斷系統等。這一系列問題有待學者們進一步研究。

　　2 國內外研究現狀

　　林闖等人就如何利用Petri網進行知識的表示進行了深入的研究[3]。當今，基于普通Petri網的知識推理的相關算法也已取得許多研究成果。Jonathan Lee等人提出了一種基于普通Petri網模型的推理機制[4];林琪、周洪玉等人初步探討了基于Petri網的并行推理機制。利用Petri網的關聯矩陣可以實現基于Petri網的產生式規則推理算法，目前，諸多文獻都詳細討論了這種推理算法[5]。

　　綜上所述，基于普通Petri網的知識推理系統的研究已經碩果累累，不久的將來，這一研究領域將在人工智能的研究中占據愈來愈重要的地位。

　　3 基于模糊Petri網的并行推理的主要研究內容

　　本人認為，基于模糊Petri網的并行推理的研究主要從以下三個方面進行：

　　1)結合以后模糊理論的相關研究成果，給出模糊Petri網系統中初始庫所token值的確定方法，使該方法能夠量化不精確的、非定量的信息，有效地解決推理過程中出現的沖突問題。

　　2)在深入分析現有進化仿生算法的基礎上，提出混合仿生算法來克服仿生算法本身易陷入局部最優、收斂速度慢等問題，并將其運用在模糊Petri網的三大參數優化過程中，以達到提高推理結果精度的目的。

　　3)采用語義網絡表示法，在深入研究經典Petri網及各類Petri網在知識表示及推理研究領域中的研究成果的基礎上，提出一種高效而可行的基于模糊Petri網的模糊知識表示及推理算法。

　　4 研究成果

　　基于模糊Petri網的并行推理的研究成果具有較高的應用價值，主要體現在如下幾個方面：

　　1)人工智能理論及機器人應用研究領域

　　由于在人工智能理論以及機器人研究領域中均涉及許多智能計算及符號智能的有關算法，而本項目的研究成果中給出了大量的基于模糊Petri的相關算法的建模方法及其應用技術的相關理論; 　　2)專家知識庫及專家系統的研究領域

　　由于本項目的研究成果中提出了一種基于模糊Petri網的模糊知識的表示方法以及模糊知識的推理技術，從而為專家知識庫以及專家系統提供了一種新的實現途徑，從而有可能為專家系統的應用提供一種更可靠和更有效的實現方法;

　　3)并行調度決策系統或分布式處理系統研究領域

　　面向對象模糊Petri網在描述異步并發(或并行)方面具有獨到之處，特別適合描述具有并發性、實時性、異步性等特點的分布式系統。因此，本項目的研究的成果可應用于多任務環境下的并行調度的任務分派、分布式計算機系統的設計等研究領域。

　　同時，該研究具有一定的科學意義，主要體現在如下2個方面：

　　1)Petri網研究領域的新思路

　　將Petri網與模糊理論相結合，并將其擴充為面向對象的開放式的遞歸網，從而可將一個逐漸擴大的系統不斷分解成若干個子系統，并利用擴充后的模糊Petri網的遞歸性建立各子系統的模型及其相互之間的關聯，同時引用時間屬性Petri網描述語義網絡表示知識的研究成果，從而提供了一種利用成熟的Petri網理論建立基于語義網絡的復雜的模糊處理技術分析模型的新思路。

　　2)多種Petri網技術綜合應用的新嘗試

　　本研究是多種Petri網技術綜合應用的一次實踐活動。它將普通Petri網、隨機Petri網、時間Petri網、面向對象Petri網和模糊Petri網等多種技術及其理論有機地結合起來，使不同Petri網技術之間達到互補，并將其應用于并行知識推理的分析與實踐中，是關于各類Petri網綜合應用技術的一次新嘗試。

　　參考文獻：

　　[1]冉會中.基于Petri網的冗余控制系統建模與仿真[J].計算機仿真，2011，28(5)：103-106.

　　[2]周月明，杜玉越，劉偉.基于Petri網的容錯系統分層建模[J].計算機工程，2010(2)：39-41.

　　[3] 林闖，陸維明.Petri網用于知識表示[J].計算機學報，1992(1)：1-16.

　　[4] Jonathan Lee， Senior Member. Modeling Uncertainty Reasoning With Possibilistic Petri Nets[J].IEEE TRANSACTION ON SYSTEMS MAN AND CYBERNETICS-PART B： CYBERNETICS，2003，33(2).
　　相關期刊簡介：《廣東通信技術》（月刊）創刊于1981年，由廣東省電信有限公司主管、廣東省電信有限公司研究院、廣東通信學會聯合主辦、是廣東省科技期刊中發行最大的刊物，多次榮獲信息產業部、廣東省優秀科技期刊獎。以全新的視角關注通信領域的前沿技術、市場熱點和經營理念，注重應用技術和前沿技術的探討和交流，詮釋通信管理的宏觀政策，解讀通信運營的熱點問題。榮獲信息產業部優秀通信期刊獎、信息產業部全國通信科技期刊三等（05）、廣東省優秀科技期刊二等獎（01）、郵電部優秀科技期刊二等獎（98）。