Máy Turing phân phối?


10

Tôi là một sinh viên bậc thầy tập trung vào các hệ thống phân tán nhưng cũng quan tâm đến khoa học máy tính lý thuyết. Tôi đã tự hỏi nếu có một đại diện chính thức của một hệ thống phân tán trên đầu máy Turing? Đó là, có thể mở rộng (tạo ra một biến thể) khái niệm về một máy Turing để tận dụng lợi thế của điện toán phân tán?

Một ý tưởng, là tạo một băng chia sẻ (một cái gì đó tương tự như Tuple Space ) giữa TM.



3
câu hỏi Jukka liên kết đến có thể trả lời câu hỏi của bạn không hoàn toàn. Nếu vậy, có lẽ bạn có thể đóng cái này, và nếu không, có lẽ bạn có thể làm rõ những gì khác nhau?
Suresh Venkat

@Suresh Venkat, tôi nghĩ rằng câu hỏi mà Jukka liên kết chắc chắn là về chủ đề, nhưng hãy hỏi một câu hỏi lớn hơn: "tại sao không có mô hình chuẩn / chấp nhận được cho điện toán phân tán?". Câu hỏi của tôi chắc chắn có mọi thứ để làm với câu hỏi đó, nhưng tôi đã có động lực để tìm về / bất kỳ đại diện chính thức nào của điện toán phân tán.
Marcos Roriz Junior

đồng ý. nghe có vẻ hợp lý.
Suresh Venkat

2
Nhân tiện, cách tiếp cận "băng chia sẻ" của bạn nghe giống như một mô hình điện toán song song thay vì điện toán phân tán. Do đó, cũng có thể có ý nghĩa khi xem xét các mô hình được sử dụng trong lĩnh vực điện toán song song (ví dụ: mô hình PRAM).
Jukka Suomela

Câu trả lời:


10

[Có] một đại diện chính thức của một hệ thống phân tán trên đầu máy turing không?

Về điều này, các cuộc thảo luận (xem liên kết được đăng bởi Jukka trên các bình luận) là cách để xem xét. Theo cách tôi thấy, cách bạn thể hiện chính thức một hệ thống phân tán phần lớn phụ thuộc vào cách bạn xem chúng và điều đó phụ thuộc vào "các giả định hệ thống yêu thích của bạn" (nghĩa là các giả định về tính đồng bộ (nghĩa là thời gian hành động tương đối trong phân tán hệ thống), về giao tiếp (truyền thông điệp so với bộ nhớ chia sẻ), về lỗi (của các quá trình và / hoặc liên kết, lành tính hoặc Byzantine, v.v.). Vì cộng đồng không đồng ý về điểm này, nên cũng không có thỏa thuận nào về hình thức cơ bản .

[Có] có thể mở rộng (tạo ra một biến thể) khái niệm về một máy Turing để tận dụng lợi thế của điện toán phân tán?

Tôi đoán nó là hoàn toàn có thể, nhưng không ai (mà tôi biết) đã nhìn vào nó. Những gì tôi biết là:

  1. Thời gian IO Automata cũng được sử dụng trong sách Điện toán phân tán của Lynch
  2. Truyền đạt các quy trình tuần tự
  3. Logic tạm thời của hành động
  4. Tính toán Pi (cũng đã được Alex đề cập)
  5. Và nhiều hơn nữa (đã và sẽ được đề cập ở đây) ...

Cám ơn vì đã giải thích. Điểm mà bạn đưa ra về sự bất hòa về cách mô hình nên (đồng bộ hóa, không đồng bộ, v.v.) chắc chắn ảnh hưởng đến việc tạo ra một mô hình được tiêu chuẩn hóa. Liên kết tuyệt vời, và cảm ơn vì đã trả lời :-).
Marcos Roriz Junior


5

Tôi ngạc nhiên khi Petri Nets chưa được đề cập! Phần mở rộng của Petri Nets như Colour Petri Nets hoặc Petri Nets với các vòng cung ức chế đã hoàn tất.


Lưới Petri là một chủ nghĩa hình thức quan trọng trong đồng thời, nhưng vì động lực của họ đến từ việc cố gắng mô hình hóa một quy trình vật lý nhất định, nên chúng không thực sự có thể so sánh với các TM.
Charles Stewart

Chỉ có Petri khăng khăng áp dụng chúng vào các hệ thống vật lý. Chúng chủ yếu được sử dụng để mô tả phần mềm giao tiếp, quy trình kinh doanh, vân vân.
Revierpost

5

( Cảnh báo: quan điểm hơi thiên vị, quá đơn giản và khái quát hóa trắng trợn phía trước. )

Thông thường sự khác biệt giữa tính toán phân tán và tính toán song song có thể được tóm tắt như sau:

  • Trong điện toán phân tán, các biện pháp phức tạp chính có liên quan đến các luồng thông tintruyền thông : có bao nhiêu vòng giao tiếp ("thời gian"); có bao nhiêu bit được truyền đi.
  • Trong điện toán song song , các biện pháp phức tạp chính có liên quan đến tính toánxử lý thông tin : có bao nhiêu bước cơ bản ("thời gian"); Có bao nhiêu bit được lưu trữ.

Nếu bạn mất quan điểm này, sau đó nó thường chỉ ra rằng để mô hình hệ thống phân phối, nó không thực sự quan trọng rằng những loại tính toán năng lượng các nút của bạn (hoặc bộ vi xử lý hoặc máy tính) xảy ra để có.

O(n)

XX

TT

Do đó, sử dụng máy Turing làm điểm khởi đầu để mô hình hóa các hệ thống phân tán nghe có vẻ hơi không tự nhiên đối với tôi: nếu đây là khía cạnh không liên quan, tại sao lại xây dựng mọi thứ trên nó? Mặt khác, trong điện toán song song, điều này là tự nhiên (ngoại trừ mô hình thường là một cái gì đó giống như PRAM thay vì máy Turing).


3

Một số người cho rằng tùy thuộc vào quan điểm của bạn, bạn có thể nghĩ đến hệ thống phân phối như một cái gì đó nhiều hơn nữa mạnh mẽ hơn so với một máy Turing, vì sự giải thích khác nhau của boundedness của phi thuyết định mệnh và sự công bằng. Liên kết này có một cuộc thảo luận thú vị về chủ đề này. Herlihy / Shavit trong cuốn sách "Nghệ thuật lập trình đa bộ xử lý" của họ cho rằng khả năng tính toán Turing vốn đề cập đến khái niệm thuật toán (tuần tự) và theo một nghĩa nào đó không phù hợp để suy luận về điện toán phân tán. Tôi nên đề cập rằng điều này là tranh cãi và gây tranh cãi vì vậy tôi hy vọng không ai ném đá tôi vì tôi đang nói điều này.


1
Tôi nghĩ rằng sự so sánh là không phù hợp. Nói một cách đơn giản, trong bối cảnh của các máy Turing, tính không xác định là một tài nguyên: nó đề cập đến khả năng của máy có thể đi theo nhiều đường thực thi đồng thời, do đó về cơ bản nó là một dạng song song. Thay vào đó, trong bối cảnh của các hệ phân tán, thay vào đó, tính không xác định thường là trở ngại hơn: nó được sử dụng để mô hình hóa các tính chất khó lường khác nhau của các hệ thống phân tán trong thế giới thực, như thiếu đồng bộ hóa và lỗi.
Antonio Valerio Miceli-Barone
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.