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5.  OBSERVAÇÕES FINAIS 138 

5.1.  Sugestões de trabalhos futuros 139 

i. Pesquisa sobre a utilização da técnica HIL para a execução das atividades pertinentes ao teste exaustivo da arquitetura física, ou seja, verificar no contexto do ciclo de desenvolvimento, se o programa de controle de segurança desenvolvido atende às suas especificações quanto este for carregado e estiver em execução na plataforma de hardware (CP) do SIS.

ii. Pesquisa da possível implementação dos algoritmos de Model Checking em plataformas CUDA e dos ganhos com o processamento paralelo.

iii. Estabelecer diretrizes para expandir o presente framework para a integração de diferentes ferramentas de verificação, de acordo com a natureza e complexidade do sistema em estudo.

iv. Estudo do impacto da mudança de paradigma associado ao processamento de programas de controle (não orientado a tempo de varredura) nos processos de validação e verificação de modelos para a síntese de controladores.

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Production Flow Schema (PFS)

Conforme (MIYAGI, 2001), o objetivo do PFS é sistematizar e facilitar a modelagem de sistemas utilizando redes considerando-se que existem eventos de um SED que podem estar organizados de forma hierárquica. Ou seja, um evento pode conter um arranjo de eventos e estados organizados hierarquicamente. Dessa forma, em vez de representarmos o desenvolvimento em um único passo, propõe-se representar o desenvolvimento de forma hierárquica utilizando uma abordagem top-down.

A metodologia propõe que qualquer processo produtivo pode ser decomposto em três elementos básicos:

 Os elementos-atividade têm como função representar uma atividade que pode ser interpretada como uma ação ou conjunto de ações que causam uma transformação no estado do elemento que está sendo processado.

 O elemento-distribuidor existe para representar as situações em que nenhuma atividade está sendo executada sobre um determinado elemento, estando, portanto em um estado de espera.

 Arcos representam as relações entre os elementos anteriores e a direção do fluxo do processo. Arcos conectados à parte interna da atividade representam um fluxo secundário.

A representação gráfica dos elementos do PSF é realizada conforme a Figura A.1.

Metodologia PFS/MFG

A metodologia consiste em descrever inicialmente modelos PFS de mais alto nível que vão sendo refinados até que a representação de todas as atividades que se deseja modelar seja obtida. Em seguida, quando se deseja modelar a execução das atividades, representam-se os elementos PFS em MFG. De acordo com (MIYAGI, 2001), o procedimento envolve cinco passos:

i. Definição e representação dos principais processos por modelos PFS.

ii. Detalhamento dos processos em atividades ou funcionalidades desejadas do sistema em modelagem.

iii. Detalhamento das atividades ou funcionalidades em operações, com a introdução de elementos MFG.

iv. Introdução dos elementos de controle de recursos explicitando os compartilhamentos.

v. Representação dos sinais de controle, sejam esses de detecção ou atuação, com a planta. Ou seja, representa-se a relação do controle do processo modelado com os entes físicos.

Mark Flow Graph (MFG)

Conforme (MIYAGI, 2001), MFG é um grafo bipartido que representa as características fundamentais necessárias para a representação de sistemas sequenciais complexos. O MFG é derivado das redes de Petri do tipo condição/evento e, desta forma, pressupõe que para ocorrer um determinado evento seja necessária a obediência de determinadas condições, estabelecendo-se a relação causal existente entre condição e evento para a evolução dinâmica do sistema. Por sua vez, no modelo MFG equivalente de um sistema, as transições correspondem aos eventos e os ‘boxes’ correspondem às condições e, portanto, o grafo é composto a partir da conexão de transições e’ boxes’ alternadamente, através de arcos orientados. O MFG é composto pelos seguintes elementos estruturais:

 Box: o Box corresponde a uma condição, sendo equivalente ao lugar de uma RdP C/E.

 Transição: a transição corresponde a um evento que causa uma mudança de estado do sistema.

 Arco Orientado: a relação entre um ‘box’ e uma transição é representado por um arco orientado que conecta estes dois elementos.

 Marca: a manutenção de uma condição é representada pela existência de uma marca no ‘box’ correspondente.

 Porta habilitadora: desempenha a função de habilitar a ocorrência dos eventos correspondentes às transições a que estão conectadas.

 Porta inibidora: desempenha a função de inibir a ocorrência dos eventos correspondentes às transições a que estão conectadas.

 Arco de sinal de saída: corresponde a um arco que se origina de um ‘box’ e envia a informação deste ‘box’ para um elemento externo.

A representação gráfica dos elementos do MFG pode ser observada na Figura A.2.

Figura A.2- Representação gráfica dos elementos MFG (Baseada em (MIYAGI, 2001))

O Arco de sinal de saída é o único elemento do MFG que não foi representado em redes de Petri é sua importância se dá no fato de ser capaz de representar o mapeamento de um elemento externo no modelo. Tal poder de representação garante ao MFG a propriedade matemática de ser um modelo interpretado.

Conforme (MIYAGI, 2001), o estado de um sistema pode ser representado pelo arranjo das marcas no grafo MFG e, dessa forma, o comportamento dinâmico do sistema é representado pela alteração dos estados causada pela ocorrência de eventos, esses que correspondem às transições. Uma transição no MFG está habilitada para o disparo se:

 Não existe ‘box’ do lado de saída com marcas.  Não existe ‘box’ do lado de entrada sem marcas.  Não existe arco habilitador interno desativado.  Não existe arco inibidor interno ativado.

Uma transição habilitada pode ser disparada se:  Não existe arco habilitador externo desativado.  Não existe arco inibidor externo ativado.

Figura A.3 a seguir ilustra-se o disparo de uma transição.

Figura A.3- Disparo de uma transição no MFG (Baseada em (MIYAGI, 2001))

Em sistemas reais o tempo é um elemento importante e não pode ser omitido. Dessa forma os seguintes elementos devem ser introduzidos:

 ‘Box’ temporizado é usado para representar o tempo de duração de processos e retém a marca durante um intervalo de tempo pré-definido τ  A transição temporizada atrasa o seu disparo de um intervalo de tempo pré-

definido τ , medido a partir do instante em que está se torna habilitada e pode ser disparada.

Na Figura A.4 podem ser visualizadas as representações gráficas do ‘box’ e da transição temporizada.

Estruturas de Kripke

Na abordagem introdutória de (CLARKE, GRUMBERG e PELED, 1999), são utilizados grafos chamados de Estruturas de Kripke (HUGHES e CRESSWELL, 1977) para demonstrar o comportamento dos sistemas reativos. Uma estrutura de Kripke sobre um conjunto de proposições atômicas é uma n-upla da forma

, , , onde:

 é um conjunto finito de estados;  ⊆ é o conjunto de estados iniciais;

 ⊆ é a relação de transição completa, ou seja, para cada estado ∈ existe um estado ∈ em que , .

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