NACHGEFRAGT zum Thema "Petri-Netze" bei Simon Auchter, Forschung & Entwicklung apenio®

verfasst von Dr. phil. Florian Reinartz (Forschung & Entwicklung apenio®) im Gespräch mit Simon Auchter (Softwareentwickler Forschung & Entwicklung apenio®)

Was ist ein Petri-Netz?

Die Grundidee stammt aus den 1960er Jahren von dem Informatiker Carl Adam Petri. Ursprünglich dienten Petri-Netze als Modellierungswerkzeuge für nebenläufige Prozesse, also mehrere gleichzeitige Prozesse, die sich Ressourcen teilen. Inzwischen werden Petri-Netze in erweiterten und abgewandelten Formen in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt – in der Logistik, in der Steuerungstechnik oder bei der Modellierung von Geschäftsprozessen.

Wie sieht so ein Petri-Netz aus?

Ein Petri-Netz in seiner Grundform besteht aus Stellen, Transitionen, Kanten und Token. Eine Stelle lässt sich dabei als Zustand verstehen und eine Transition als Zustandsübergang, in dem Informationen verarbeitet werden. Eine Stelle kann in der Regel genau einen Token aufnehmen. Ist der Vorbereich vor einer Transition mit einem Token gefüllt, wird die Transition aktiv. Sie kann „feuern“ oder „schalten“, wie man dazu sagt. Dadurch werden die Token im Vorbereich entfernt und im Nachbereich generiert. Ein einfaches Petri-Netz ist dabei so mächtig wie ein endlicher Automat, welcher als Modell des Verhaltens sich aus Zuständen, Zustandsübergängen und Aktionen zusammensetzt.

Grundform eines Petri-Netzes

Und so ein Netz kommt im PKMS-Modul von apenio® zum Einsatz?

Wir haben uns hier für ein sogenanntes „gefärbtes Petri-Netz“ entschieden. Dabei werden die Token selbst noch mit bestimmten Attributen und Werten belegt, beispielsweise mit Daten wie Dauer, Uhrzeit etc. Mit diesen Werten kann dann auch gerechnet werden. Zudem handelt es sich in diesem Fall um ein Stellentransitionssystem. Das bedeutet, dass eine Stelle mehrere Token aufnehmen kann und die Kanten eine Gewichtung bekommen. Die Ausdrucksmächtigkeit des Netzes wird dadurch deutlich größer.

Welche Vorteile bietet der Einsatz eines Petri-Netzes bei der PKMS-Berechnung?

Den Vorteil liefert hier nicht das Petri-Netz direkt, sondern eher die Mächtigkeit der Modellierungsmöglichkeiten. Die Analysierbarkeit und einfachere Veränderung des Inputs sind dabei die Hauptgründe für den Einsatz. Im konkreten Fall sind die Regeln zur PKMS-Berechnung viel leichter definierbar, somit entfällt der Aufwand auf Seiten der Software-Entwicklung fast gänzlich. Da nur noch die Regeln selbst nach einem bestimmten Schema definiert werden müssen, ist das System insgesamt unabhängiger und fehlerresistenter. Zudem lässt sich diese Technologie nicht nur für die Berechnung von PKMS einsetzen, sondern auch für deren Simulation und Visualisierung.

Kommt die Technologie noch an anderen Stellen zum Einsatz?

Petri-Netze lassen sich im Zusammenhang mit allen möglichen logischen Regelwerken einsetzen. Bei atacama wird die Technologie auch im GKV-Bereich genutzt. Hier haben wir einen Prüfserver für kieferorthopädische Behandlungspläne entwickelt (KFO:PS). Dieser prüft automatisch nach vorher festgelegten und jederzeit erweiterbaren Regeln, ob ein Behandlungsplan plausibel ist – eine enorme Arbeitserleichterung für die Sachbearbeiter der Krankenkassen.

 

Sie möchten mehr erfahren oder mit uns zu diesem Thema diskutieren?

Simon Auchter, Softwareentwickler Team apenio® Forschung & Entwicklung, steht Ihnen für Fragen oder Anregungen gern zur Verfügung unter Telefon +49 (0) 421 2 23 01-0 oder per E-Mail.

 

Zurück