Исчисление процессов

09.03.2021

Исчисление процессов или алгебра процессов — семейство связанных подходов к формальному моделированию параллельных систем.

Большой вклад в развитие данного направления теоретической информатики внесли Робин Милнер, разработавший исчисление взаимодействующих систем CCS (Calculus of Communicating Systems) и Энтони Хоар, разработавший теорию взаимодействующих последовательных процессов CSP (Communicating Sequential Processes). Другими примерами являются TCC (англ. timed concurrent constraints), алгебра общающихся систем (ACP), LOTOS. Более современными методами являются пи-исчисление, исчисление окружений, PEPA, join-calculus и другие.

Метод рандеву

В случае CCS за основу положен механизм взаимодействия, называемый «рандеву». Это предполагает, что взаимодействие между процессами происходит мгновенно. В случае CSP взаимодействие между процессами производится при помощи сообщений.

Отличительные черты

Несмотря на разнообразие существующих исчислений процессов, включающих варианты, имеющие дело со стохастическими процессами, временными ограничениями и т. п., всем исчислениям присущи следующие основные черты:

  • представление взаимодействий между независимыми процессами в виде передачи сообщений, а не изменения разделяемого процессами состояния;
  • описание процессов и систем при помощи ограниченного набора примитивов и операций для комбинирования этих примитивов;
  • определение алгебраических законов для операций над процессами, позволяющих проводить эквациональные рассуждения над процессными выражениями.