Publicado el 28 de Julio del 2017
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Creado hace 18a (11/10/2005)
CENTRO de INVESTIGACIÓN
y de ESTUDIOS AVANZADOS
del IPN
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA
SECCION DE COMPUTACION
Desarrollo de reglas ECA en Bases de Datos,
un enfoque de Red de Petri
Tesis que Presenta el:
M. en C. Joselito Medina Marín1
para obtener el grado de Doctor en Ciencias en
la especialidad de Ingeniería Eléctrica Opción
Computación
Director de la tesis
Dra. Xiaoou Li
17 de octubre de 2005
México, D.F.
1Becario de CONACYT no. 158604
Desarrollo de reglas ECA en Base de Datos Activas,
Un enfoque de Red de Petri
Joselito Medina Marín
17 de octubre de 2005
2
Índice general
. Agradecimientos
. Resumen
. Abstract
1
3
5
1. Introducción
1.1. Estado del Arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
9
9
1.1.1. Sistemas Manejadores de BD comerciales
1.1.2. Sistemas Manejadores de BD no comerciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2. Motivación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.3. Planteamiento del problema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4. Objetivos
1.4.1. Objetivo general
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.2. Objetivos específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.5. Metodología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.6. Descripción del trabajo
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.6.1. Contribuciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.6.2. Organización de la tesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2. Sistema de Base de Datos Activa
21
2.1. Sistema de Base de Datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.1.1. Modelos de Datos
ii
ÍNDICE GENERAL
2.2. Comportamiento activo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.2.1. Modelo de conocimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.2. Modelo de ejecución . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.2.3. Análisis de reglas ECA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3. Sintaxis de reglas en BDA existentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.3.1. Postgres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.3.2. SAMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.3.3. Ariel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.3.4. Starburst
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3.5. A-RDL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.3.6. Chimera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.3.7. HiPAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.3.8. Ode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.3.9. Oracle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3.10. Informix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.4. Comentarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3. Conceptos básicos de Redes de Petri
49
3.1. Definición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2. Representación de la estructura de la Red de Petri
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.3. Disparo de transiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.4. Poder de representación de las PN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.5. Propiedades de PN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.6. Métodos de análisis de PN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.6.1. Simulación de una PN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.7. Red de Petri Coloreada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.8. Comentarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4. Red de Petri Coloreada Condicional
71
4.1. Definición de Red de Petri Coloreada Condicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.2. Elementos de la CCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
ÍNDICE GENERAL
iii
4.3. Modelación de reglas ECA con CCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.3.1. Algoritmo de conversión de reglas ECA a CCPN . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.4. Ejecución de la CCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
4.5. Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.6. Comentarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5. Modelación de Eventos Compuestos
103
5.1. Estado del arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.1.1. SAMOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
5.1.2. ODE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.1.3. Snoop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5.1.4. EPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.1.5. CEDAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.1.6. Sistemas comerciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.2. Eventos Compuestos en CCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.2.1. Conjunción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
5.2.2. Disyunción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
5.2.3. Negación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
5.2.4. Secuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
5.2.5. Simultáneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
5.2.6. Historia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
5.2.7. Primero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
5.2.8. Último . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.2.9. Alguno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.3. Algoritmo de conversión de un evento compuesto a una CCPN . . . . . . . . . . . . 122
5.4. Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
5.5. Comentarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
6. Análisis de Terminación y Confluencia
141
6.1. Problemas de análisis estático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
6.1.1. No terminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
iv
ÍNDICE GENERAL
6.1.2. Confluencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
6.2. Estado del arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
6.3. Matriz de Incidencia de CCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
6.4. Analisis de Terminación y Confluencia con CCPN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
6.4.1. Rutas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
6.4.2. Análisis de Terminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
6.4.3. Ejemplo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
6.4.4. Análisis de Confluencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
6.5. Comentarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
7. ECAPNSIM
161
7.1. Ambiente de desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
7.2. Arquitectura de ECAPNSim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
7.2.1. Kernel de ECAPNSim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
7.2.2. Herramientas de ECAPNSim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
7.3. Diagrama de clases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
7.4. Diseño e Implementación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
7.5. Plataforma independiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
7.5.1. Base de reglas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
7.5.2. MS Access
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
7.5.3. FoxPro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
7.5.4. Postgresql . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
7.6. Comentarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
8. Caso de estudio
9. Conclusiones y trabajo futuro
. Publicaciones
. Bibliografía
195
207
213
215
Agradecimientos
A Dios, por darme la oportunidad de existir y fuerzas para salir adelante.
En especial a mi esposa, quien me motivó y me
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