Окружающее исчисление

В этой статье отсутствует информация о примерах. Пожалуйста, расширьте статью, чтобы включить эту информацию. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения . ( Июль 2021 г. )

В информатике окружающее исчисление — это исчисление процессов, разработанное Лукой Карделли и Эндрю Д. Гордоном в 1998 году и используемое для описания и теоретизирования параллельных систем , включающих мобильность . Здесь мобильность означает как вычисления, выполняемые на мобильных устройствах ( т. е. сети с динамической топологией), так и мобильные вычисления ( т. е. исполняемый код, который может перемещаться по сети). Окружающее исчисление обеспечивает единую структуру для моделирования обоих видов мобильности. ^[1] Оно используется для моделирования взаимодействий в таких параллельных системах, как Интернет .

С момента своего возникновения объемлющее исчисление превратилось в семейство тесно связанных объемлющих исчислений.

Фундаментальным примитивом исчисления окружения является окружение . Окружение неформально определяется как ограниченное место, в котором может происходить вычисление. Понятие границ считается ключевым для представления мобильности, поскольку граница определяет содержащийся вычислительный агент, который может перемещаться целиком. ^[1] Примеры окружений включают:

• веб-страница (связанная с файлом)
• виртуальное адресное пространство (ограниченное диапазоном адресов)
• файловая система Unix (ограниченная физическим томом)
• один объект данных (ограниченный « self »)
• ноутбук (ограниченный корпусом и портами данных)

Ключевые свойства окружения в исчислении окружения:

• У окружения есть имена, которые используются для управления доступом к окружению.
• Окружающие объекты могут быть вложены в другие окружающие объекты (например, представляющие административные домены).
• Окружающие предметы можно перемещать целиком.

Вычисление представлено как пересечение границ, т.е. движение окружений. Существует четыре основные операции (или возможности) на окружениях: ^[1]

• ${\displaystyle in\;мП}$дает команду окружающему окружению войти в некоторое родственное окружение , а затем продолжить, как${\displaystyle м}$${\displaystyle P}$
• ${\displaystyle out\;мП}$дает команду окружающему окружению выйти из родительского окружения${\displaystyle м}$
• ${\displaystyle открыть\;мП}$дает команду окружающему пространству растворить границу пространства, расположенного на том же уровне${\displaystyle м}$
• ${\displaystyle copy\;м.}$делает любое количество копий чего-либо${\displaystyle м}$

Окружающее исчисление обеспечивает редукционную семантику, которая формально определяет, каковы результаты этих операций.

Коммуникация внутри ( т. е. локальная по отношению к) окружения является анонимной и асинхронной. Выходные действия высвобождают имена или возможности в окружающее окружение. Входные действия захватывают значение из окружения и связывают его с переменной. Нелокальный ввод-вывод может быть представлен в терминах этих локальных коммуникационных действий различными способами. Один подход заключается в использовании мобильных агентов-«посланников», которые переносят сообщение из одного окружения в другое (используя описанные выше возможности). Другой подход заключается в эмуляции канальной коммуникации путем моделирования канала в терминах окружений и операций над этими окружениями. ^[1] Три основных примитива окружения, а именно in , out и open , достаточно выразительны для имитации каналов передачи имен в π-исчислении .

• Лямбда-исчисление
• Мобильные мембраны
• Теория типов
• API-исчисление

• Мобильные вычислительные среды, Лука Карделли