समवर्ती मॉडल और प्रक्रिया कैलकुलि

समवर्ती मॉडल और प्रक्रिया कैलकुलि यह औपचारिक विवरण देते हैं कि कैसे स्वतंत्र प्रक्रियाएँ निष्पादित होती हैं, संवाद करती हैं और सिंक्रनाइज़ होती हैं।

Definition

एक प्रक्रिया कैलकुलस समवर्ती प्रणालियों को संचार प्रक्रियाओं के रूप में वर्णित करने के लिए एक औपचारिक बीजगणित है, जिसमें समानांतर संरचना, संचार और विकल्प के लिए ऑपरेटर होते हैं, और समानताएं होती हैं जो यह निर्धारित करती हैं कि दो प्रक्रियाएं कब समान व्यवहार करती हैं।

Scope

यह विषय समवर्ती संगणना के बीजगणितीय मॉडल को शामिल करता है: होरे का CSP और मिलनर का CCS, मोबाइल प्रक्रियाओं के लिए पाई-कैलकुलस जिनकी संचार टोपोलॉजी बदलती है, और अतुल्यकालिक संदेश पासिंग का एक्टर मॉडल। यह संचार और सिंक्रनाइज़ेशन प्रिमिटिव्स, व्यवहारिक समानताओं जैसे कि बिसिमुलेशन, और साझा-मेमोरी और संदेश-पासिंग समवर्तीता के बीच के अंतर को संबोधित करता है।

Core questions

• समवर्ती संचार प्रक्रियाओं का बीजगणितीय रूप से वर्णन कैसे किया जा सकता है?
• दो समवर्ती प्रक्रियाएं व्यवहारिक रूप से कब समान होती हैं?
• संदेश पासिंग की तुलना साझा-मेमोरी समवर्तीता से कैसे की जाती है?
• गतिशील संचार संरचनाओं को कैसे मॉडल किया जाता है, जैसे कि पाई-कैलकुलस में?

Key theories

संचारित अनुक्रमिक प्रक्रियाएँ (CSP)

होरे का CSP प्रक्रियाओं के माध्यम से समवर्तीता को मॉडल करता है जो साझा संचार घटनाओं पर सिंक्रनाइज़ होती हैं, जो संदेश-पासिंग भाषाओं के लिए एक नींव और प्रक्रिया शोधन का एक सिद्धांत प्रदान करती हैं।

CCS और बिसिमुलेशन

मिलनर का कैलकुलस ऑफ कम्युनिकेटिंग सिस्टम्स प्रक्रियाओं का एक बीजगणित देता है जिसमें व्यवहारिक समानता, बिसिमुलेशन की एक सटीक धारणा होती है, यह तर्क करने के लिए कि प्रक्रियाएं कब विनिमेय होती हैं।

पाई-कैलकुलस

मिलनर, पैरो और वॉकर ने प्रक्रिया कैलकुलि को गतिशीलता तक बढ़ाया, जिससे संचार चैनलों को संदेशों के रूप में पारित किया जा सके ताकि कनेक्शन संरचना गतिशील रूप से विकसित हो सके।

Clinical relevance

प्रक्रिया कैलकुलि और एक्टर मॉडल संदेश पासिंग पर निर्मित समवर्ती और वितरित भाषाओं और फ्रेमवर्क के डिजाइन को आधार प्रदान करते हैं, और वे प्रोटोकॉल को निर्दिष्ट करने और सत्यापित करने के लिए औपचारिक उपकरण प्रदान करते हैं। बिसिमुलेशन और शोधन सही समवर्ती व्यवहार के लिए सटीक मानदंड देते हैं।

History

समवर्ती सिद्धांत 1970 के दशक के अंत में होरे के CSP और मिलनर के CCS के साथ परिपक्व हुआ, जबकि हेविट के एक्टर मॉडल (1973) ने एक अतुल्यकालिक संदेश-पासिंग विकल्प पेश किया। 1992 में पाई-कैलकुलस ने प्रक्रिया गतिशीलता को कैप्चर किया। इन कैलकुलि ने संदेश-पासिंग भाषाओं और समवर्ती पुस्तकालयों को प्रभावित किया और प्रोटोकॉल सत्यापन के लिए नींव बने हुए हैं।

Debates

साझा मेमोरी बनाम संदेश पासिंग

एक मूलभूत डिजाइन प्रश्न यह है कि क्या समवर्तीता को सिंक्रनाइज़ेशन के साथ साझा परिवर्तनीय स्थिति के आसपास या संदेशों का आदान-प्रदान करने वाली अलग-अलग प्रक्रियाओं के आसपास व्यवस्थित किया जाना चाहिए, जिसमें प्रक्रिया कैलकुलि और एक्टर मॉडल बाद वाले का समर्थन करते हैं।

Key figures

• C. A. R. Hoare
• Robin Milner
• Carl Hewitt
• Joachim Parrow
• David Walker

Seminal works

• hoare1978
• milner1989
• milner1992
• hewitt1973

Frequently asked questions

बिसिमुलेशन क्या है?

बिसिमुलेशन प्रक्रियाओं पर एक समानता है जो तब होती है जब प्रत्येक दूसरे के अवलोकन योग्य चरणों का अनिश्चित काल तक मिलान कर सकता है, यह विचार को औपचारिक रूप देता है कि दो समवर्ती प्रक्रियाएं समान व्यवहार प्रदर्शित करती हैं।

पाई-कैलकुलस पहले के कैलकुलि पर क्या जोड़ता है?

पाई-कैलकुलस संचार चैनलों को संदेशों के रूप में भेजने की अनुमति देकर गतिशीलता को मॉडल करता है, ताकि कौन किससे बात कर सकता है इसकी टोपोलॉजी निष्पादन के दौरान बदल सके, गतिशील और पुनर्विन्यास योग्य प्रणालियों को कैप्चर कर सके।