"Đồng thời thực sự" nghĩa là gì?

28

Tôi thường nghe các cụm từ như 'ngữ nghĩa đồng thời thực sự' và 'tương đương đồng thời thực sự' mà không có bất kỳ tài liệu tham khảo nào. Những thuật ngữ đó có nghĩa gì và tại sao chúng quan trọng?

Một số ví dụ về tương đương đồng thời thực sự là gì và sự cần thiết cho chúng là gì? Ví dụ, trong trường hợp nào chúng được áp dụng nhiều hơn tương đương tiêu chuẩn (chia đôi, tương đương dấu vết, v.v.)?

terminology reference-request concurrency

— Daniil
nguồn

23

Thuật ngữ "đồng thời thực sự" phát sinh trong nghiên cứu lý thuyết về tính toán đồng thời và song song. Nó trái ngược với sự đồng thời xen kẽ. Đồng thời thực sự là đồng thời không thể giảm xuống xen kẽ. Đồng thời được xen kẽ nếu ở mỗi bước trong tính toán, chỉ có một hành động tính toán nguyên tử (ví dụ: trao đổi thông điệp giữa người gửi và người nhận) có thể diễn ra. Đồng thời là đúng nếu có nhiều hơn một hành động nguyên tử như vậy diễn ra trong một bước.

Cách đơn giản nhất để phân biệt cả hai là nhìn vào quy tắc cho thành phần song song. Trong một thiết lập dựa trên xen kẽ, nó sẽ trông giống như thế này:

\frac{P \to P^{'}}{P | Q \to P^{'} | Q}

$\frac{P \rightarrow P'}{P|Q \rightarrow P'|Q}$

Quy tắc này thực thi rằng chỉ một quá trình trong một chế phẩm song song có thể thực hiện một hành động nguyên tử. Đối với đồng thời thực sự, một quy tắc như sau sẽ phù hợp hơn.

\frac{P \to P^{'} Q \to Q^{'}}{P | Q \to P^{'} | Q^{'}}

$\frac{P \rightarrow P'\quad Q \rightarrow Q'}{P|Q \rightarrow P'|Q'}$

Quy tắc này cho phép cả hai người tham gia trong một chế phẩm song song thực hiện các hành động nguyên tử.

$\pi$ -calculi). Tuy nhiên, sự đơn giản này biến mất để tính toán đồng thời với các hình thức quan sát phong phú hơn (ví dụ tính toán theo thời gian): sự khác biệt giữa đồng thời thực sự và đồng thời xen kẽ trở nên có thể quan sát được.

Tương đương tiêu chuẩn như bisimulation và dấu vết có cùng định nghĩa cho đồng thời dựa trên đúng và xen kẽ. Nhưng họ có thể hoặc không thể đánh đồng các quá trình khác nhau, tùy thuộc vào tính toán cơ bản.

$\pi$

P = \bar{x} | \bar{y} | x . y . \bar{a} | y . \bar{b}

$P \quad=\quad \overline{x} \ |\ \overline{y} \ |\ x.y.\overline{a} \ |\ y.\overline{b}$

\begin{array}{rcl} P & \to & y . \bar{a} | \bar{b} \end{array}

$\begin{eqnarray*} P &\rightarrow& y.\overline{a} \ |\ \overline{b} \end{eqnarray*}$

\begin{array}{rcl} P & \to & \bar{x} | x . y . \bar{a} | \bar{b} \\ \to & y . \bar{a} | \bar{b} \end{array}

$\begin{eqnarray*} P &\rightarrow & \overline{x} \ |\ x.y.\overline{a} \ |\ \overline{b} \\ &\rightarrow & y.\overline{a} \ |\ \overline{b} \end{eqnarray*}$

$P$

\begin{array}{rcl} P & \to & \bar{y} | y . \bar{a} | y . \bar{b} \\ \to & \bar{a} | y . \bar{b} \end{array}

$\begin{eqnarray*} P &\rightarrow & \overline{y} \ |\ y.\overline{a} \ |\ y.\overline{b} \\ &\rightarrow & \overline{a} \ |\ y.\overline{b} \end{eqnarray*}$

— Martin Berger
nguồn

Cảm ơn, câu trả lời tuyệt vời! Bạn có thể vui lòng cho tôi một số tài liệu tham khảo để đọc thêm?

— Daniil

π

$\pi$

0

Nói thật, tôi đã tự mình tìm kiếm một câu trả lời. Ngữ nghĩa ở đây là gì? Chúng tôi gán một "hệ thống chuyển tiếp" có nghĩa là mô tả "đại số quá trình"; tức là ý nghĩa là hệ thống chuyển tiếp được tạo ra từ mô tả hệ thống ban đầu bằng cách sử dụng các quy tắc SOS được xác định. Do đó, sử dụng ngữ nghĩa xen kẽ, chúng ta mất tất cả cấu trúc đồng thời trong hệ thống chuyển tiếp thu được.

Một câu trả lời khác có thể là nó không phải là "sự khác biệt có thể quan sát" mà là sự khác biệt về "khả năng quan sát". Sử dụng một ngữ nghĩa xen kẽ, chúng ta chỉ có thể quan sát các bước chạy tuyến tính; trong khi sử dụng đồng thời thực sự, chúng ta có thể quan sát "chạy đồng thời" (cf W.Reisig'13 Petri lưới cuốn sách).

Tuy nhiên, tôi có một số nghi ngờ về những gì tôi đã nói ở trên, và sẽ rất thú vị khi nghe những hiểu biết sâu sắc hơn. Tức là, sử dụng đồng hồ vector Lamport, bao nhiêu lý thuyết tương đối có thể được chuyển sang lý thuyết tương tranh.

— Leonid Dworzanski
nguồn

1

Rằng bước từ một chương trình đồng thời sang một hệ thống chuyển đổi có thể được thực hiện một cách mất mát đã được quan sát sớm. John Reynold đã xây dựng công thức mà ngày nay được gọi là tiêu chí của Reynold, để mô tả đặc điểm khi ngữ nghĩa xen kẽ là chính xác cho các chương trình đồng thời biến chia sẻ. Vaughan Pratt đã điều tra sự đồng thời thực sự như một mô hình P 1986 và cùng với Gordon Plotkin, cho thấy khi một phần của trật tự hành động có thể quan sát được P & P, 1987 .

— Kai

@Kai, các tài liệu tham khảo rất được đánh giá cao! Tôi sẽ viết chúng ra trong trường hợp các liên kết sẽ bị phá vỡ: Vaughan Pratt, Mô hình hóa đồng thời với các đơn hàng từng phần; G. Plotkin V. Pratt, Các đội có thể thấy Pomsets. > có thể được thực hiện một cách mất mát Chắc chắn, tôi chỉ muốn làm rõ các khái niệm riêng biệt trong "mô tả cú pháp / ngữ nghĩa / ý nghĩa".

— Leonid Dworzanski