Model aktora późniejsza historia

W informatyce model aktora , opublikowany po raz pierwszy w 1973 r. ( Hewitt i in. 1973 ), jest matematycznym modelem obliczeń współbieżnych . Ten artykuł opisuje późniejszą historię modelu Actor, w której głównymi tematami były badanie podstawowej mocy modelu, badanie zagadnień kompozycyjności, rozwój architektur i zastosowanie w systemach otwartych. Jest to kolejny artykuł do środkowej historii modelu Actor , który opisuje początkowe wdrożenia, początkowe zastosowania i rozwój pierwszej teorii dowodu i modelu denotacyjnego.

Siła modelu aktora

Rozpoczęto badania nad podstawową mocą modelu aktora. Carl Hewitt [1985] argumentował, że ze względu na użycie arbitrów model aktora był potężniejszy niż programowanie logiczne (patrz nieokreśloność w obliczeniach współbieżnych ).

Keith Clark , Hervé Gallaire , Steve Gregory , Vijay Saraswat , Udi Shapiro , Kazunori Ueda itp. opracowali rodzinę systemów współbieżnego przekazywania wiadomości podobnych do Prologu , wykorzystujących ujednolicenie wspólnych zmiennych i strumieni struktur danych dla wiadomości. że systemy te były oparte na logice matematycznej. Jednak, podobnie jak model aktora, systemy współbieżne podobne do Prologu były oparte na przekazywaniu wiadomości iw konsekwencji podlegały nieokreśloności w kolejności wiadomości w strumieniach, która była podobna do nieokreśloności w kolejności nadejścia wiadomości wysyłanych do aktorów. W konsekwencji Carl Hewitt i Gul Agha [1991] doszli do wniosku, że systemy współbieżne podobne do Prologu nie są ani dedukcyjne, ani logiczne. Nie były dedukcyjne, ponieważ kroki obliczeniowe nie wynikały dedukcyjnie z ich poprzedników i nie były logiczne, ponieważ żaden system logiki matematycznej nie był w stanie wyprowadzić faktów z późniejszych sytuacji obliczeniowych z ich poprzedników

Kompozycyjność

Kompozycjonalność dotyczy komponowania systemów z podsystemów. Kwestie kompozycyjności okazały się poważnymi ograniczeniami dla poprzednich teorii obliczeń, w tym rachunku lambda i sieci Petriego . Np. dwa wyrażenia lambda nie są wyrażeniami lambda, a dwie sieci Petriego nie są sieciami Petriego i nie mogą na siebie wpływać.

W swojej rozprawie doktorskiej Gul Agha poruszył kwestie kompozycyjności w modelu Aktora. Konfiguracje aktorów mają recepcjonistów , którzy mogą odbierać wiadomości z zewnątrz i mogą mieć adresy recepcjonistów z innych konfiguracji aktorów. W ten sposób dwie konfiguracje Aktora mogą zostać złożone w inną konfigurację, której podkonfiguracje mogą się ze sobą komunikować. Konfiguracje aktorów mają tę zaletę, że mogą mieć wielu aktorów ( tj. recepcjonistów), którzy odbierają wiadomości z zewnątrz, bez konieczności sondowania w celu uzyskania wiadomości z wielu źródeł (patrz problemy z pobieraniem wiadomości z wielu kanałów ).

Systemy otwarte

Carl Hewitt [1985] zwrócił uwagę, że otwartość staje się fundamentalnym wyzwaniem w rozwoju systemów oprogramowania. Otwarte systemy rozproszone muszą sprostać następującym wyzwaniom:

Monotoniczność: Gdy coś zostanie opublikowane w otwartym systemie rozproszonym, nie można tego cofnąć.
Pluralizm: Różne podsystemy otwartego systemu rozproszonego zawierają heterogeniczne, nakładające się i potencjalnie sprzeczne informacje. W otwartych systemach rozproszonych nie ma centralnego arbitra prawdy.
Nieograniczony niedeterminizm: Asynchronicznie różne podsystemy mogą pojawiać się i zanikać, a łącza komunikacyjne mogą wchodzić i wychodzić między podsystemami otwartego systemu rozproszonego. Dlatego czas potrzebny do zakończenia operacji nie może być z góry ograniczony (patrz nieograniczony niedeterminizm ).
Niespójność: Duże systemy rozproszone są nieuchronnie niespójne, jeśli chodzi o informacje o interakcjach użytkowników w systemie informatycznym

Carl Hewitt i Jeff Inman [1991] pracowali nad opracowaniem semantyki dla systemów otwartych w celu rozwiązania problemów, które pojawiły się w rozproszonej sztucznej inteligencji. Carl Hewitt i Carl Manning [1994] opisali rozwój semantyki partycypacyjnej dla systemów otwartych.

Architektury komputerów

Naukowcy z Caltech pod kierownictwem Chucka Seitza opracowali Kosmiczną Kostkę , która była jedną z pierwszych architektur aktora przekazujących wiadomości. Następnie naukowcy z MIT pod kierownictwem Billa Dally'ego opracowali J Machine .

Próby powiązania semantyki aktora z algebrą i logiką liniową

Kohei Honda i Mario Tokoro 1991, José Meseguer 1992, Ugo Montanari i Carolyn Talcott 1998, M. Gaspari i G. Zavattaro 1999 próbowali odnieść semantykę aktora do algebry. Również John Darlington i YK Guo 1994 próbowali powiązać logikę liniową z semantyką aktora.

Jednak żaden z powyższych formalizmów nie odnosi się do kluczowej właściwości gwarancji usługi (patrz nieograniczony niedeterminizm ).

Ostatnie zmiany

Ostatnie zmiany w modelu aktora pochodzą z kilku źródeł.

Rozwój sprzętu wspiera zarówno lokalną, jak i nielokalną masową współbieżność. Lokalna współbieżność jest możliwa dzięki nowemu sprzętowi dla 64-bitowych wielordzeniowych mikroprocesorów, modułom wieloukładowym i połączeniom o wysokiej wydajności. Współbieżność nielokalna jest możliwa dzięki nowemu sprzętowi do przewodowej i bezprzewodowej szerokopasmowej komunikacji z komutacją pakietów. Zarówno lokalna, jak i nielokalna pojemność pamięci masowej rośnie wykładniczo. Te zmiany sprzętowe stwarzają ogromne wyzwania w zakresie modelowania. Hewitt [Hewitt 2006a, 2006b] próbuje wykorzystać model aktora, aby sprostać tym wyzwaniom.

Carla Hewitta; Petera Bishopa i Richarda Steigera (1973). „Uniwersalny modułowy formalizm aktora dla sztucznej inteligencji”. IJCAI. {{ cite journal }} : Cite journal wymaga |journal= ( pomoc )
Carla Hewitta. Wyzwanie Open Systems Byte Magazine. Kwiecień 1985. Przedruk w The Foundation of Artificial Intelligence --- podręcznik Cambridge University Press. 1990.
Agha, Gul (1986), Aktorzy: model współbieżnych obliczeń w systemach rozproszonych , MIT Press, hdl : 1721.1/6952
Karola Manninga. Podróżnik: obserwatorium aktorskie ECOOP 1987. Pojawia się także w Lecture Notes in Computer Science , tom. 276.
William Athas i Charles Seitz Multicomputers: współbieżne komputery przekazujące wiadomości IEEE Computer, sierpień 1988.
William Dally and Wills, D. Uniwersalne mechanizmy współbieżności PARLE 1989.
W. Horwat, A. Chien i W. Dally. Doświadczenie z CST: programowanie i wdrażanie PLDI. 1989.
Carla Hewitta. Towards Open Information Systems Semantics Proceedings of 10th International Workshop on Distributed Artificial Intelligence. 23–27 października 1990. Bandera, Teksas.
Akinori Yonezawa , wyd. ABCL: zorientowany obiektowo system współbieżny MIT Press. 1990.
K. Kahn i Vijay A. Saraswat, „ Aktorzy jako szczególny przypadek programowania z ograniczeniami współbieżnymi (logicznymi) ”, w SIGPLAN Notices , październik 1990. Opisuje Janusa .
Carla Hewitta. Open Information Systems Semantics Journal of Artificial Intelligence. styczeń 1991.
Carla Hewitta i Jeffa Inmana. DAI Betwixt i pomiędzy: od „inteligentnych agentów” do otwartych systemów naukowych Transakcje IEEE dotyczące systemów, człowieka i cybernetyki . listopad/grudzień 1991.
Carla Hewitta i Gul Agha. Języki klauzul strzeżonego rogu: czy są dedukcyjne i logiczne? Międzynarodowa konferencja na temat systemów komputerowych piątej generacji, Ohmsha 1988. Tokio. Również w sztucznej inteligencji w MIT , tom. 2. MIT Press 1991.
Kohei Honda i Mario Tokoro. Rachunek obiektowy dla komunikacji asynchronicznej ECOOP 91.
José Meseguer. Warunkowe przepisywanie logiki jako ujednolicony model współbieżności w wybranych artykułach z Drugich Warsztatów Współbieżności i kompozycyjności. 1992.
Williama Dally'ego i in. Procesor sterowany komunikatami: wielokomputerowy węzeł przetwarzający z wydajnymi mechanizmami IEEE Micro . kwiecień 1992.
S. Miriyala, G. Agha i Y.Sami. Wizualizacja programów aktorów przy użyciu sieci przejściowych predykatów Journal of Visual Programming . 1992.
^- Gul Agha, Ian Mason, Scott Smith i Carolyn Talcott: A Foundation for Actor Computation Journal of Functional Programming, styczeń 1993.
Carla Hewitta i Carla Manninga. Architektura negocjacji dla zarządzania kryzysowego na dużą skalę AAAI-94 Warsztaty na temat modeli zarządzania konfliktami we wspólnym rozwiązywaniu problemów. Seattle, stan Waszyngton. 4 sierpnia 1994.
^- John Darlington i YK Guo: Formalizing Actors in Linear Logic International Conference on Object-Oriented Information Systems. Springer-Verlag. 1994.
Carla Hewitta i Carla Manninga. Infrastruktury syntetyczne dla systemów wieloagencyjnych Proceedings of ICMAS '96. Kioto, Japonia. 8-13 grudnia 1996.
S. Frolunda. Koordynacja rozproszonych obiektów: podejście oparte na aktorach do synchronizacji MIT Press. listopad 1996.
W.Kim. Praca doktorska ThAL: system aktorów zapewniający wydajne i skalowalne obliczenia współbieżne . Uniwersytet illinois w Urbana-Champaign. 1997.
^- Mauro Gaspari i Gianluigi Zavattaro: An Algebra of Actors , Raport techniczny UBLCS-97-4, Uniwersytet Boloński, maj 1997
Ugo Montanari i Carolyn Talcott. Czy aktorzy i agenci Pi mogą żyć razem? Notatki elektroniczne w informatyce teoretycznej . 1998.
^- M. Gaspari i G. Zavattaro: Algebra of Actors Formal Methods for Open Object Based Systems, 1999.
N. Jamali, P. Thati i G. Agha. Architektura oparta na aktorach do dostosowywania i kontrolowania zespołów agentów IEEE Intelligent Systems. 14(2). 1999.
P. Thati, R. Ziaei i G. Agha. Teoria majowego testowania dla aktorów Metody formalne dla otwartych systemów rozproszonych opartych na obiektach . marzec 2002.
P. Thati, R. Ziaei i G. Agha. Teoria majowego testowania rachunków asynchronicznych z lokalizacją i bez nazwy pasującej do metodologii algebraicznej i technologii oprogramowania. Springer Verlag. Wrzesień 2002. LNCS 2422.
^- Gul Agha i Prasanna Thati. Algebraiczna teoria aktorów i jej zastosowanie w prostym języku obiektowym , od OO do FM (Dahl Festschrift) LNCS 2635. Springer-Verlag. 2004.
Carla Hewitta. Powtarzający się upadek programowania logicznego i dlaczego nastąpi reinkarnacja Co poszło nie tak i dlaczego: lekcje z badań i zastosowań sztucznej inteligencji. Raport techniczny SS-06-08. AAAI Press. marzec 2006b.
Carl Hewitt Czym jest zaangażowanie? Fizyczne, organizacyjne i społeczne COIN@AAMAS. 2006a.