अनुक्रमिक प्रक्रियाओं (सीएसपी) को इंटर करने के सिद्धांत का परिचय, भाग 2

हम प्रक्रियाओं की गणना के बीजगणित के लिए समर्पित लेखों की श्रृंखला जारी रखते हैं। यह पाठ चार्ल्स ई। होर की एक पुस्तक के शुरुआती अध्यायों का अनुवाद और संक्षिप्त वर्णन है । सिद्धांत का उपयोग समानांतर प्रणालियों के संचालन का औपचारिक रूप से वर्णन करने के लिए किया जाता है। इसके व्यावहारिक अनुप्रयोगों के उदाहरणों में प्रोग्रामिंग भाषाएं हैं जैसे एर्लांग, गो और लिम्बो।

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पसंद

पुनरावृत्ति और उपसर्गों का उपयोग करते हुए, हम केवल संभव रैखिक व्यवहार के साथ एक वस्तु का वर्णन कर सकते हैं। हालांकि, कई वस्तुएं बाहरी परिस्थितियों से प्रभावित होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे स्थिति के आधार पर एक या दूसरे तरीके से कार्य करने के लिए प्रतिक्रिया कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, एक वेंडिंग मशीन में एक-रूबल और दो-रूबल के सिक्कों के लिए ओपनिंग हो सकती है, और यह खरीदार पर निर्भर करेगा कि किस मशीन में सिक्का डाला जाएगा। इस प्रकार, यदि x और y अलग-अलग ईवेंट हैं, तो प्रविष्टि:

(x → P | y → Q)

एक ऐसी वस्तु का वर्णन करता है जो शुरू में x या y घटना में भाग लेती है। यदि इवेंट x होता है, तो ऑब्जेक्ट P के रूप में आगे व्यवहार करता है; यदि y होता है, तो यह Q की तरह व्यवहार करेगा x और y अलग-अलग घटनाएँ हैं, फिर P और Q के बीच का चुनाव पहले से तय हो जाता है कि कौन सी घटना पहले x या y की होगी। पहले की तरह, हम वर्णमाला की स्थिरता की पुष्टि करते हैं, अर्थात्:

α (x → P | y → Q) = αP = αQ, जिसका अर्थ है कि {x, y} P PP

छड़ी "|" "पसंद" के रूप में उच्चारित: "x तो P तब y का चयन करें फिर Q"।

उदाहरण

1. बोर्ड पर पॉइंटर के संभावित आंदोलनों:
   
   के रूप में वर्णित हैं:
   

   (अप → STOP | अधिकार → सही → ऊपर → STOP)

2. विनिमय मशीन, जो उपयोगकर्ता को यह चुनने की अनुमति देती है कि विनिमय कैसे किया जाए (पहले बताई गई विनिमय मशीनों से तुलना करें):
   

     CH5C = in5p → (out1p → out1p → out1p → out2p → CH5C
            |  out2p → out1p → out2p → CH5C) 

3. चॉकलेट या कारमेल बेचने वाली एक वेंडिंग मशीन:
   

   VMCT = μX • सिक्का → (choc → X | टॉफ़ी → X)

4. एक अधिक जटिल ट्रेडिंग मशीन, जो खरीदार को यह विकल्प देती है कि किन सिक्कों का उपयोग करना है और किस आकार का चॉकलेट बार प्राप्त करना है:
   

     VMC = (in2p → (बड़ा → VMC)
                   |  छोटा → आउट 1 पी → वीएमसी)
           |  in1p → (छोटा → VMC)
                     |  in1p → (बड़ा → VMC)
                               |  in1p → STOP))) 

   
   कई जटिल मशीनों की तरह, इसमें एक डिज़ाइन दोष है। मशीन को स्वयं ठीक करने के बजाय उपयोगकर्ता के निर्देशों को बदलना अक्सर आसान होता है, इसलिए मशीन पर लिखें:
   "ध्यान दें: एक पंक्ति में तीन एक-रूबल के सिक्के न डालें।" (हालांकि जिसे हम धोखा देते हैं, हमारी शर्तों में, यह केवल मशीन को ठेला लाएगा)
5. एक मशीन जो उपयोगकर्ता पर भरोसा करती है और आपको चॉकलेट बार की कोशिश करने की अनुमति देती है और उसके बाद ही भुगतान करती है:
   

     VMCRED = μX • (सिक्का → चोक → X
                   |  चोक → सिक्का → X) 

6. नुकसान को रोकने के लिए, हम VMCRED का उपयोग करने का विशेषाधिकार प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक भुगतान का उपयोग करेंगे:
   

   VMS2 = (सिक्का → VMCRED)

   
   यह मशीन आपको एक पंक्ति में दो सिक्के डालने और एक पंक्ति में दो चॉकलेट प्राप्त करने की अनुमति देती है, लेकिन सिक्कों की तुलना में कभी भी अधिक चॉकलेट का भुगतान नहीं किया गया।
7. प्रतिलिपि बनाने की प्रक्रिया निम्नलिखित घटनाओं में शामिल है:
   
   • in.0 - इनपुट शून्य
   • in.1 - इनपुट के लिए एक यूनिट की सबमिशन
   • आउट.0 - आउटपुट को शून्य खिलाएं
   • बाहर निकलें - बाहर निकलने के लिए फ़ीड इकाई
   
   प्रक्रिया के व्यवहार के लिए इनपुट-आउटपुट जोड़े के पुनरावृत्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए हम इसका वर्णन कर सकते हैं:
   

     COPYBIT = μX • (in.0 → out.0 → X)
                    |  in.1 → बाहर। → → X) 

   
   ध्यान दें कि प्रक्रिया आपको यह चुनने की अनुमति देती है कि इनपुट के लिए क्या आवेदन करना है, जबकि आउटपुट के लिए कोई विकल्प नहीं है। यह ऐसी विशेषता है जो किसी प्रक्रिया के इनपुट और आउटपुट के बीच मुख्य अंतर होगा जब आगे की प्रक्रियाओं के बीच संदेशों के हस्तांतरण पर चर्चा होगी।

पसंद की परिभाषा स्वाभाविक रूप से अधिक घटनाओं के लिए विस्तारित की जा सकती है, अर्थात:

(x → P | y → Q | ... | z → R)

कृपया ध्यान दें कि चरित्र "|" एक प्रक्रिया पर एक ऑपरेटर नहीं है, यह P लिखने के लिए वाक्यविन्यास गलत होगा Q, P और Q की प्रक्रियाओं के लिए। इस नियम का कारण यह है कि हम निम्नलिखित रिकॉर्ड के मूल्य को निर्धारित करने से बचना नहीं चाहते हैं:

(x → P | x → Q)

जो एक विकल्प देने के लिए लगता है, लेकिन वास्तव में ऐसा नहीं है। यह समस्या भविष्य में व्यवहार में अनिश्चितता का परिचय देकर हल की जाती है।

इस प्रकार, यदि x, y, z विभिन्न घटनाएँ हैं, तो:

(x → P | y → Q | z → R)

तीन तर्क P, Q, R के साथ एक ऑपरेटर के रूप में व्याख्या की जानी चाहिए। यह ऑपरेटर रिकॉर्ड के बराबर नहीं है:

(x → P | (y → Q | z → R))

जो कि वाक्यात्मक रूप से गलत है।

संक्षेप में, यदि B घटनाओं का एक समूह है और P (x) B के प्रत्येक x के लिए एक प्रक्रिया को परिभाषित करने वाली एक अभिव्यक्ति है, तो अभिव्यक्ति है:

(x: B → P (x))

एक प्रक्रिया को परिभाषित करता है जो शुरुआत में B से किसी भी ईवेंट y का चयन करने की पेशकश करता है, जिसके बाद वह P (y) की तरह व्यवहार करता है। इस अभिव्यक्ति का उच्चारण " बी बी से पी फिर वाई से" के रूप में किया जाना चाहिए। इस निर्माण में, x एक स्थानीय चर है, इस प्रकार:

(x: B → P (x)) = (y: B → P (y))

सेट बी प्रक्रिया के मेनू को आलंकारिक रूप से परिभाषित करता है, अर्थात। उन क्रियाओं को करने के लिए प्रक्रिया प्रतिक्रिया करने में सक्षम है।

उदाहरण

1. एक प्रक्रिया जो हमेशा अपने वर्णमाला से सभी घटनाओं में भाग ले सकती है:
   

   αRUN _ए = ए
   RUN _A = (x: A → RUN _A )
   

विशेष स्थिति में, जब मेनू में केवल एक ई घटना होती है:

(x: {e} → P (x)) = (e → P (e))

एक और भी विशेष मामले में, जब मेनू खाली है, इसलिए, कुछ भी नहीं हो सकता है:

(x: {} → P (x)) = (y: {} → P (y)) = STOP

इस प्रकार, रोकना, उपसर्ग और बाइनरी चयन सामान्य संकेतन के विशेष मामले हैं, जो प्रक्रियाओं के संबंध में आगे के सामान्य कानूनों को तैयार करते समय और उनके कार्यान्वयन का वर्णन करते समय काफी सुविधाजनक होगा।

अप्रत्यक्ष पुनरावृत्ति

नियमित पुनरावर्तन आपको एकल समीकरण के समाधान के रूप में एक प्रक्रिया को परिभाषित करने की अनुमति देता है। यह तकनीक एक से अधिक अज्ञात के साथ समीकरणों की एक प्रणाली के लिए आसानी से एक्स्टेंसिबल है। इस प्रणाली के सही होने के लिए, यह आवश्यक है कि दाएं-हाथ के किनारों की सुरक्षा हो और यह कि हर अज्ञात प्रक्रिया सिस्टम के किसी भी समीकरण के दाईं ओर कम से कम एक बार दिखाई दे।

उदाहरण

1. ड्रिंक वेंडिंग मशीन में दो बटन "ऑरेंज" और "लेमन" होते हैं, जिस पर क्लिक करने से क्रमशः सेटोरेंज और सेलेमोन घटनाओं को सक्रिय किया जाता है। पीए जाने वाले पेय का विकल्प संबंधित बटन को दबाकर बनाया जाता है। एक बटन के स्पर्श में, एक विशेष पेय को तितर-बितर कर देगा। इससे पहले कि मोड का चयन नहीं किया गया था, पेय को बोतलबंद नहीं किया जाएगा, हम इस प्रारंभिक अवस्था को डीडी कहते हैं। दो सहायक प्रक्रियाओं ओ और एल का उपयोग करते हुए, हम वर्णमाला और डीडी के व्यवहार का वर्णन करते हैं:
   

   αDD = αO = αL = {setorange, setlemon, dispense}
   डीडी = (सेटोरेंज → ओ | सेटलेमन → एल)
   ओ = (फैलाव → ओ | सेटलेमन → एल | सेटोरेंज → ओ)
   L = (वितरण → L | सेटोरेंज → O | सेटलेमन → L)

   
   यह देखा जा सकता है कि बहुत शुरुआत में मोड को चुनने के बाद (चलो इसे मशीन की प्रारंभिक सेटिंग कहते हैं), मशीन दो राज्यों में से एक में है, जिसमें से प्रत्येक में यह एक विशेष पेय डालता है और जिसमें से यह दूसरे राज्य में जा सकता है। आप "नारंगी" मोड में "नारंगी" बटन दबा सकते हैं, लेकिन यह कोई प्रभाव नहीं लाएगा।
   
2. गिने हुए चरों का उपयोग करके, हम अनंत संख्या में समीकरणों को परिभाषित कर सकते हैं। ऑब्जेक्ट को जमीन पर शुरू करते हैं और जमीन पर ले जा सकते हैं (चलो इस क्रिया को चारों ओर कहते हैं) और ऊपर उठ सकते हैं (चलो इस क्रिया को कॉल करें)। हवा में रहते हुए, एक वस्तु या तो उच्च (ऊपर) या नीचे (नीचे) बढ़ सकती है, लेकिन जमीन पर रहते हुए यह और भी नीचे नहीं गिर सकती है। इस प्रकार, n प्राकृतिक संख्याओं (0, 1, 2, ...) के सेट को लेते हुए हम इस वस्तु के व्यवहार को नीचे लिख सकते हैं:
   

   CT ₀ = (ऊपर → CT ₁ | लगभग → CT ₀ )
   CT _{n + 1} = (ऊपर → CT _{n + 2} | नीचे → CT _n )

   
   पहला समीकरण पृथ्वी पर एक वस्तु के व्यवहार का वर्णन करता है, और बाकी सभी हवा में।
   
   इस प्रकार, अप्रत्यक्ष पुनरावृत्ति के माध्यम से, हमने अपनी प्रक्रिया के संचालन का वर्णन करने वाले अनंत नियमों को परिभाषित किया।

निष्कर्ष

पढ़ने और लिखने की सुविधा के लिए, लेखों का आकार थोड़ा कम हो गया है, मुझे उम्मीद है कि इससे मुझे अधिक बार लिखने में मदद मिलेगी।

अगला भाग प्रक्रियाओं का एक ग्राफिकल प्रतिनिधित्व, मूल कानूनों की व्युत्पत्ति और प्रक्रिया मॉडल के कार्यान्वयन को दिखाएगा। पुस्तक में अंतिम एक लिस्प की मदद से किया गया था, लेकिन मैं अजगर में उदाहरणों को फिर से लिखने की कोशिश करूंगा, क्योंकि बहुत से परिचित और समझ में आता है, जिसके लिए मुझे कुछ मूल हस्तांतरण के नुकसान के लिए भुगतान किया जाएगा।