Rachunek otoczenia

W informatyce rachunek otoczenia to rachunek procesów opracowany przez Lucę Cardelli i Andrew D. Gordona w 1998 r. i używany do opisywania i tworzenia teorii na temat systemów współbieżnych , które obejmują mobilność . W tym przypadku mobilność oznacza zarówno obliczenia wykonywane na urządzeniach mobilnych ( tj. w sieciach o dynamicznej topologii), jak i obliczenia mobilne ( tj. kod wykonywalny, który może poruszać się po sieci). Rachunek otoczenia zapewnia ujednolicone ramy do modelowania obu rodzajów mobilności. Służy do modelowania interakcji w systemach współbieżnych, takich jak Internet .

Od samego początku rachunek różniczkowy otoczenia rozrósł się do rodziny blisko spokrewnionych rachunków otoczenia.

Nieformalny opis

Ambienty

Podstawowym prymitywem rachunku różniczkowego jest ambient . Otoczenie jest nieformalnie definiowane jako ograniczone miejsce, w którym mogą odbywać się obliczenia. Pojęcie granic jest uważane za klucz do reprezentowania mobilności, ponieważ granica definiuje zawartego agenta obliczeniowego, który można przesuwać w całości. Przykłady otoczenia obejmują:

• strona internetowa (ograniczona plikiem)
• wirtualna przestrzeń adresowa (ograniczona zakresem adresów)
• system plików Unix (ograniczony w fizycznym woluminie)
• pojedynczy obiekt danych (ograniczony przez „ ja ”)
• laptop (ograniczony obudową i portami danych)

Kluczowe właściwości otoczenia w rachunku Ambient to:

• Otoczenia mają nazwy, które służą do kontrolowania dostępu do otoczenia.
• Ambienty można zagnieżdżać w innych ambientach (reprezentujących na przykład domeny administracyjne)
• Ambienty można przenosić jako całość.

Operacje

Obliczenia są reprezentowane jako przekraczanie granic, czyli ruch ambientów. Istnieją cztery podstawowe operacje (lub możliwości) na ambientach:

• ${\ displaystyle in \; mP}$ instruuje otaczające otoczenie, aby wprowadziło trochę otoczenia rodzeństwa $,$ następnie postępowało tak, jak ${\ displaystyle P}$
• ${\ displaystyle out \; mP}$ instruuje otaczające otoczenie, aby opuściło swoje nadrzędne otoczenie ${\ displaystyle m}$
• ${\ displaystyle open \; mP}$ instruuje otaczające otoczenie, aby rozpuściło granicę otoczenia znajdującego się na tym samym poziomie ${\ displaystyle m}$
• ${\ displaystyle copy \; m.}$ tworzy dowolną liczbę kopii czegoś ${\ displaystyle m}$

Rachunek otoczenia zapewnia semantykę redukcji, która formalnie określa, jakie są wyniki tych operacji.

Komunikacja wewnątrz ( tj. lokalnie) otoczenia jest anonimowa i asynchroniczna. Akcje wyjściowe uwalniają nazwy lub możliwości do otaczającego otoczenia. Akcje wejściowe przechwytują wartość z otoczenia i wiążą ją ze zmienną. Nielokalne wejścia/wyjścia można przedstawić w kategoriach tych lokalnych działań komunikacyjnych za pomocą różnych środków. Jednym z podejść jest użycie mobilnych agentów „komunikatorów”, którzy przenoszą wiadomość z jednego otoczenia do drugiego (wykorzystując możliwości opisane powyżej). Innym podejściem jest emulacja komunikacji opartej na kanałach poprzez modelowanie kanału pod kątem otoczenia i operacji na tych otoczeniach. Trzy podstawowe prymitywy otoczenia, a mianowicie in , out i open są wystarczająco wyraziste, aby symulować kanały przekazywania nazw w rachunku π .

Zobacz też

• rachunek lambda
• Membrany ruchome
• Teoria typów
• API-Calculus

Linki zewnętrzne

• Mobile Computational Ambients autorstwa Luca Cardelli