IOPT Petri Net State Space Generation Algorithm with Maximal-Step Execution Semantics

This paper presents an algorithm to efficiently generate the state-space of systems specified using the IOPT Petri-net modeling formalism. IOPT nets are a non-autonomous Petri-net class, based on Place-Transition nets with an extended set of features designed to allow the rapid prototyping and synthesis of system controllers through an existing hardware-software co-design framework. To obtain coherent and deterministic operation, IOPT nets use a maximal-step execution semantics where, in a single execution step, all enabled transitions will fire simultaneously. This fact increases the resulting state-space complexity and can cause an arc "explosion" effect. Real-world applications, with several million states, will reach a higher order of magnitude number of arcs, leading to the need for high performance state-space generator algorithms. The proposed algorithm applies a compilation approach to read a PNML file containing one IOPT model and automatically generate an optimized C program to calculate the corresponding state-space.

Automatic synthesis of VHDL Hardware Components from IOPT Petri Net models

Confer��ncia: 39th Annual Conference of the IEEE Industrial-Electronics-Society (IECON), Vienna, Austria, Nov 10-14, 2013

Remote operation of embedded controllers designed using IOPT Petri-nets

This paper presents a new communication architecture to enable the remote control, monitoring and debug of embedded-system controllers designed using IOPT Petri nets. IOPT Petri nets and the related tools (http://gres.uninova.pt) have been used as a rapid prototyping and development framework, including model-checking, simulation and automatic code generation tools. The new architecture adds remote operation capabilities to the controllers produced by the automatic code generators, enabling quasi-real-time remote debugging and monitoring using the IOPT simulator tool. Furthermore, it enables the creation of graphical user interfaces for remote operation and the development of distributed systems where a Petri net model running on a central system supervises the actions of multiple remote subsystems. �� 2015 IEEE.

Distributed controllers modeling through Petri nets with multi-asynchronous-channels

This paper proposes the concept of multi-asynchronous-channel for Petri nets. Petri nets extended with multi-asynchronous-channels and time-domains support the specification of distributed controllers, where each controller has a synchronous execution but the global system is asynchronous (globally-asynchronous locally-synchronous systems). Each multi-asynchronous-channel specify the interaction between two or more distributed controllers. These channels, together with the time-domain concept, ensure the creation of network-independent models to support implementations using heterogeneous communication networks. The created models support not only the systems documentation but also their validation and implementation through simulation tools, verification tools, and automatic code generators. An application example illustrates the use of a Petri net class extended with the proposed channels. �� 2015 IEEE.

High-level Petri nets modules for embedded controllers design

Modular design is crucial to manage large-scale systems and to support the divide-and-conquer development approach. It allows hierarchical representations and, therefore, one can have a system overview, as well as observe component details. Petri nets are suitable to model concurrent systems, but lack on structuring mechanisms to support abstractions and the composition of sub-models, in particular when considering applications to embedded controllers design. In this paper we present a module construct, and an underlying high-level Petri net type, to model embedded controllers. Multiple interfaces can be declared in a module, thus, different instances of the same module can be used in different situations. The interface is a subset of the module nodes, through which the communication with the environment is made. Module places can be annotated with a generic type, overridden with a concrete type at instance level, and constants declared in a module may have a new value in each instance.

Indoor school environment: easy and low cost to assess inorganic pollutants

Total particulate matter (TPM) was passively collected inside two classrooms of each of five elementary schools in Lisbon, Portugal. TPM was collected in polycarbonate filters with a 47 mm diameter, placed inside of uncovered plastic petri dishes. The sampling period was from 19 May to 22 June 2009 (35 days exposure) and the collected TPM masses varied between 0.2 mg and 0.8 mg. The major elements were Ca, Fe, Na, K, and Zn at ��g level, while others were at ng level. Pearson���s correlation coefficients above 0.75 (a high degree of correlation) were found between several elements. Soil-related, traffic soil re-suspension and anthropogenic emission sources could be identified. Blackboard chalk was also identified through Ca large presence. Some of the determined chemical elements are potential carcinogenic. Quality control of the results showed good agreement as confirmed by the application of u-score test.

Avalia����o da exposi����o a fungos e part��culas em explora����es av��colas e suin��colas: estudo

O projeto ���Avalia����o da Exposi����o a Fungos e Part��culas em Explora����es Av��colas e Suin��colas��� contemplou um elevado n��mero de colheitas ambientais e biol��gicas e respectivo processamento laboratorial, sendo apenas poss��vel a sua concretiza����o gra��as ao financiamento disponibilizado pela Autoridade para as Condi����es de Trabalho. Foi realizado um estudo transversal para avaliar a contamina����o causada por fungos e part��culas em 7 explora����es av��colas e 7 explora����es suin��colas. No que concerne �� monitoriza����o biol��gica, foram medidos os par��metros espirom��tricos, utilizando o espir��metro MK8 Microlab, avaliada a exist��ncia de sintomas cl��nicos associados com a asma e outras doen��as al��rgicas, atrav��s de question��rio adaptado European Community Respiratory Health Survey e, ainda, avaliada a sensibiliza����o aos agentes f��ngicos (IgE). Foram ainda adicionados dois objetivos ao estudo, designadamente: aferir a exist��ncia de tr��s esp��cies/estirpes potencialmente patog��nicas/toxinog��nicas com recurso �� biologia molecular e avaliar a exposi����o dos trabalhadores �� micotoxina aflatoxina B1 por recurso a indicador biol��gico de exposi����o. Foram colhidas 27 amostras de ar de 25 litros nas explora����es av��colas e 56 de 50 litros nas explora����es suin��colas atrav��s do m��todo de impacto. As colheitas de ar e a medi����o da concentra����o das part��culas foram realizadas no interior e no exterior dos pavilh��es, sendo este ��ltimo considerado como local de refer��ncia. Simultaneamente, a temperatura e a humidade relativa tamb��m foram registadas. As colheitas das superf��cies foram realizadas atrav��s da t��cnica de zaragatoa, tendo sido utilizado um quadrado de metal inoxid��vel de 10 cm de lado, de acordo com a International Standard ISO 18593 ��� 2004. As zaragatoas obtidas (20 das explora����es av��colas e 48 das explora����es suin��colas) foram inoculadas em malte de extract agar (2%) com cloranfenicol (0,05 g/L). Al��m das colheitas de ar e de superf��cies, foram tamb��m obtidas colheitas da cama das explora����es av��colas (7 novas e 14 usadas) e da cobertura do pavimento das explora����es suin��colas (3 novas e 4 usadas) e embaladas em sacos esterilizados. Cada amostra foi dilu��da e inoculada em placas contendo malte extract agar. Todas as amostras foram incubadas a 27,5��C durante 5 a 7 dias e obtidos resultados quantitativos (UFC/m3; UFC/m2; UFC/g) e qualitativos com a identifica����o das esp��cies f��ngicas. Para a aplica����o dos m��todos de biologia molecular foram realizadas colheitas de ar de 300 litros utilizando o m��todo de impinger com a velocidade de recolha de 300 L/min. A identifica����o molecular de tr��s esp��cies potencialmente patog��nicas e/ou toxinog��nicas (Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus e Stachybotrys chartarum) foram obtidas por PCR em tempo real (PCR TR) utilizando o Rotor-Gene 6000 qPCR Detection System. As medi����es de part��culas foram realizadas por recurso a equipamento de leitura direta (modelo Lighthouse, 2016 IAQ). Este recurso permitiu medir a concentra����o (mg/m3) de part��culas em 5 dimens��es distintas (PM 0.5; PM 1.0; PM 2.5; PM 5.0; PM10). Nas explora����es av��colas, 28 esp��cies/g��neros de fungos foram isolados no ar, tendo Aspergillus versicolor sido a esp��cie mais frequente (20.9%), seguida por Scopulariopsis brevicaulis (17.0%) e Penicillium sp. (14.1%). Entre o g��nero Aspergillus, Aspergillus flavus apresentou o maior n��mero de esporos (>2000 UFC/m3). Em rela����o ��s superf��cies, A. versicolor foi detetada em maior n��mero (>3 �� 10���2 UFC/m2). Na cama nova, Penicillium foi o g��nero mais frequente (59,9%), seguido por Alternaria (17,8%), Cladosporium (7,1%) e Aspergillus (5,7%). Na cama usada, Penicillium sp. foi o mais frequente (42,3%), seguido por Scopulariopsis sp. (38,3%), Trichosporon sp. (8,8%) e Aspergillus sp. (5,5%). Em rela����o �� contamina����o por part��culas, as part��culas com maior dimens��o foram detectadas em maiores concentra����es, designadamente as PM5.0 (part��culas com a dimens��o de 5.0 bm ou menos) e PM10 (part��culas com a dimens��o de 10 bm ou menos). Neste setting a preval��ncia da altera����o ventilat��ria obstrutiva foi superior nos indiv��duos com maior tempo de exposi����o (31,7%) independentemente de serem fumadores (17,1%) ou n��o fumadores (14,6%). Relativamente �� avalia����o do IgE espec��fico, foi apenas realizado em trabalhadores das explora����es av��colas (14 mulheres e 33 homens), n��o tendo sido encontrada associa����o positiva (p<0.05%) entre a contamina����o f��ngica e a sensibiliza����o a antig��nios f��ngicos. No caso das explora����es suin��colas, Aspergillus versicolor foi a esp��cie mais frequente (20,9%), seguida por Scopulariopsis brevicaulis (17,0%) e Penicillium sp. (14,1%). No g��nero Aspergillus, A. versicolor apresentou o maior isolamento no ar (>2000 UFC/m3) e a maior preval��ncia (41,9%), seguida por A. flavus e A. fumigatus (8,1%). Em rela����o ��s superf��cies analisadas, A. versicolor foi detetada em maior n��mero (>3 ��10���2 UFC/m2). No caso da cobertura do pavimento das explora����es suin��colas, o g��nero Thicoderma foi o mais frequente na cobertura nova (28,0%) seguida por A. versicolor e Acremonium sp. (14,0%). O g��nero Mucor foi o mais frequente na cobertura usada (25,1%), seguido por Trichoderma sp. (18,3%) e Acremonium sp. (11,2%). Relativamente ��s part��culas, foram evidenciados tamb��m valores mais elevados na dimens��o PM5 e, predominantes nas PM10. Neste contexto, apenas 4 participantes (22,2%) apresentaram uma altera����o ventilat��ria obstrutiva. Destes, as obstru����es mais graves encontraram-se nos que tamb��m apresentavam maior tempo de exposi����o. A preval��ncia de asma na amostra de trabalhadores em estudo, pertencentes aos 2 contextos em estudo, foi de 8,75%, tendo-se verificado tamb��m uma preval��ncia elevada de sintomatologia respirat��ria em profissionais n��o asm��ticos. Em rela����o �� utiliza����o complementar dos m��todos convencionais e moleculares, �� recomend��vel que a avalia����o da contamina����o f��ngica nestes settings, e, consequentemente, a exposi����o profissional a fungos, seja suportada pelas duas metodologias e, ainda, que ocorre exposi����o ocupacional �� micotoxina aflatoxina B1 em ambos os contextos profissionais. Face aos resultados obtidos, �� importante salientar que os settings alvo de estudo carecem de uma interven����o integrada em Sa��de Ocupacional no ��mbito da vigil��ncia ambiental e da vigil��ncia da sa��de, com o objetivo de diminuir a exposi����o aos dois factores de risco estudados (fungos e part��culas).