Modelovanje poslovnih procesa - Teorijske osnove -

1. Fakultet organizacionih nauka Katedra za informacione sisteme Modelovanje poslovnih procesa- Teorijske osnove - Siniša Nešković

2. Sadržaj • Pojam sistema • Sistemi sa kontinualnim vremenom • Sistemi sa diskretnim događajima • Prikaz teorijaza modelovanje sistema sa diskretnim događajima • Dijagram promene stanja • Petrijeve mreže

3. Pojam sistema • Skup entiteta (realnih ili apstraktnih) i njihovih međusobnih veza koji zajedno čine celinu • U mnogim naučnim oblastima se fenomeni (predmeti izučavanja) mogu posmatrati kao sistemi • Biološki sistemi • živi organizmi • Tehnički sistemi • strujno kolo, • Organizacioni sistemi • Poslovni sistem (preduzeće) • Teorija sistema se bavi izučavanjem opštih osobina sistema

4. Opšti pojam sistema • Ulazi u sistem • Dejstva okoline na sistem • Izlazi sistema • Dejstva sistema na okolinu

5. Sistem sa kontinualnim vremenom • Ulazi i izlazi sistema imaju kontinulane vrednosti u vremenu S: T  U  Y T - skup trenutaka vremena, U - skup ulaza, Y - skup izlaza iz sistema.

6. Sistem sa kontinualnim vremenom Eksplicitni oblik S = { F: T  U  Y,  A } • Skup familija funkcija Fa čiji svaki elemenat napisan u eksplicitnom obliku je: ya(t) = fa (t,u) Predstavlja izlaz sistema dobijen u "eksperimentu ". • Koncept "eksperimenta" se uvodi ovde da bi se istakla činjenica da isti ulazi ne generišu uvek iste izlaze, odnosno da izlazi iz sistema zavise ne samo od ulaza već i od stanja sistema.

7. Koncept stanja sistema • Stanje sistema je skup informacija o prošlosti i sadašnjosti sistema koji je dovoljan da se utvrde njegovi budući izlazi, pretpostavljajući da su budući ulazi dati • Sistem se preko stanja definiše kao kompozicija funkcija: (i) funkcije prelaza stanja  : T  T  X  U  X (ii) izlazne transformacija  : T  X  Y

8. Sistem sa diskretnim događajima • Sistemi u kojima su ulazi i izlazi diskretni događaji • Ponašanje sistema ne zavisi od vremena • Sistem se ne predstavlja kao funkcija vremena • Ponašanje sistema (izlazni događaji) zavisi od stanja sistema (akumulirana istorija rada sistema) i poslednjeg ulaznog događaja • Ulazno-izlazna definicija sistema sa diskretnim događajima : S: U*  Y

9. Sistem sa diskretnim događajima • Mnoge klase “realnih” sistema se prirodnije opisuju kao sistemi sa diskretnim događajima • Softverski sistemi • Ulazi: pritisak na dugmić, izbor menija • Izlazi: prikaz forme i podataka na njoj, zatvaranje forme • Poslovne organizacije (preduzeća) • Ulaz: zahtev za ponudom, narudžbenica • Izlaz: ponuda kupcu, faktura

10. Sistem sa diskretnim događajima • Formalizmi za opisivanje sistema sa diskretnim događajima: • Petrijeve mreže • Dijagram promene stanja

11. Petrijeve mreže • Petrijeve mreže su matematički formalizam, kojim se opisuju sistemi sa diskretnim događajima • Predložen od strane Carl Adam Petri-ja 1962. god. • Petrijeve mreže omogućavaju: • Analizu sistema (strukture i dinamike) • Validaciju • Evalaciju perfomansi

12. Petrijeve mreže • Petri mrežu (PM) čini bipartitni graf koji se sastoji iz dva tipa čvorova: mesta i tranzicija. • Čvorovi se povezuju sa lukovima. Povezivanje čvorova istog tipa nije dozvoljeno. • Stoga se i zovu biparititnim • Mesta se obeležavaju sa krugovima, a tranzicije sa kvadratima

13. Petrijeve mreže • Definicija: Petri mreža (PM) je trojka (P,T,F) gde je: • - P konačan skup mesta, • - T konačan skup tranzicija, • - F skup lukova (relacija toka). • Mesto p se zove ulazno mesto tranzicije t akko postoji usmereni luk iz p u t. • Mesto p je izlazno mesto tranzicije t akko postoji usmereni luk iz t ka p. • U bilo kom trenutku, mesto sadrži nula ili više žetona (tokena), koji se obeležavaju kao crne tačke.

14. Petrijeve mreže • Tranzicije mogu predstavljati • Procesor, događaj, aktivnost, • Ulazna mesta mogu predstavljati: • ulazni podatak, pre-uslov, potrebni resurs • Izlazna mesta mogu predstavljati: • izlazni podatak, post-uslov, oslobođeni resurs

15. Petrijeve mreže • PM se mogu izvršavati! • Izvršavanje bazirano na konceptu tokena • Markiranje PM predstavlja preslikavanje koje svakom mestu dodeljuje nenegativan broj koji predstavlja broj tokena u njemu • Distribucija tokena po mestima • Markiranje predstavlja stanje • Markiranje [1 1 0]

16. Petrijeve mreže • Postojanje tokena u mestu označava dostupnost resursa ili ispunjenost uslova za tranziciju, dok nepostojanje predstavlja obrnuto • Tranzicija t je omogućena i može se okinuti, ako sva ulazna mesta imaju bar po jedan token • Kada se tranzicija okine, token se uklanja iz svakog ulaznog mesta, a token se proizvodi u svakoj izlaznom mestu

17. Korak 1 Petrijeve mreže

18. Korak 2 Petrijeve mreže

19. Korak 3 Petrijeve mreže

20. Korak 4 Petrijeve mreže

21. Petrijeve mreže - primer • Dve bilijarske kugle se pomeraju po istoj liniji, paraleno ivici stola • Inicijalno se pomeraju jedna prema drugoj istom brzinom. • Sudar kugli je perfektno elastičan

22. Petrijeve mreže - primer • Petri mreža koja predstavlja ovu situaciju je: • Inicijalno stanje je:[1 1 0 0]

23. Petrijeve mreže • Kada se sudar kugli dogodi, kugle počinju da se udaljavaju jedna od druge

24. Petrijeve mreže - primer • Petri mreža koja predstavlja ovu situaciju je: • Stanje nakon sudara je:[0 0 1 1]

25. Petrijeve mreže • Kugla A udara u ivicu stola, menja pravac kretanja

26. Petrijeve mreže - primer • Petri mreža koja predstavlja ovu situaciju je: • Stanje nakon sudara je:[1 0 0 1]

27. Dijagram promene stanja (DPS) • Sistem se posmatra kao konačni automat • Ima konačni broj stanja • Automat opisuje kako sistem menja svoja stanja u zavisnosti od događaja • Postoji više oblika DPS (eng. State transition diagrams) • Moor-ov automat, Mealy-ev automat, • UML DPS - Statecharts ili State Machines • UML DPS je zasnovan na Harelovim hijerarhijskim mašinama promene stanja • Moguća hijerarhijska dekompozicija stanja

28. Dijagram promene stanja • Primer: klima uređaj

29. Dijagram promene stanja • DPS predstavlja graf koji se sastoji od stanja i tranzicija • Stanje • Sistem je uvek u nekom stanju • U stanju se obavlja neka akcija ili čeka neki događaj • Specijalna stanja: početak i kraj

30. Dijagram promene stanja • Tranzicija • Prevodi sistem iz jednog stanja u drugi • Tranziciju okida događaj • Tranzicija može imati uslov • Događaj može imati argumente • Prilikom trazicije se može izvršiti akcija

31. Dijagram promene stanja • Složeno stanje - Nadstanje • Jedno stanje može imati podstanja • Sistem se nalazu u samo jednom podstanju

32. Dijagram promene stanja • Složeno stanje – Agregirano stanje • Stanje je agregacija podstanja - stanje sistema ima više komponenti • Sistem je istovremeno u svakom od podstanja