Реализация модели актера

В информатике касается реализация модели Актера вопросов реализации модели Актера .

Космический Куб

Космический куб Калифорнийского технологического института был разработан Чаком Зейтцем и др. в Калифорнийском технологическом институте обеспечивает архитектурную поддержку систем Actor. Существенная разница между Космическим Кубом иБольшинство других параллельных процессоров заключается в том, что эта множественная инструкциямашина с несколькими данными использует передачу сообщенийвместо общих переменных для связи междупараллельные процессы. Эта вычислительная модель отраженав аппаратной структуре и операционной системе,а также явная передача сообщений, которую видит программист. По мнению Зейтца [1985]:

Предпосылкой эксперимента Cosmic Cube было то, что межузловая связь должна хорошо масштабироваться для очень большого количества узлов. Прямая сеть , такая как гиперкуб, удовлетворяет этому требованию как с точки зрения совокупной пропускной способности, достигаемой по множеству одновременных каналов связи, так и с точки зрения осуществимости реализации. Гиперкуб . на самом деле представляет собой распределенный вариант сети непрямой логарифмической коммутации, такой как сети Omega или Banyan : того типа, который может использоваться в организациях с общим хранилищем Однако в гиперкубе пути связи проходят через разное количество каналов и поэтому имеют разные задержки. Таким образом, можно воспользоваться преимуществами локальности связи при размещении процессов в узлах.

J-Машина

J -Machine был разработан Биллом Далли и др. в Массачусетском технологическом институте предоставляют архитектурную поддержку, подходящую для актеров.Это включало следующее:

• Асинхронный обмен сообщениями
• Единое пространство адресов Актеров, на которые сообщения могут отправляться одновременно независимо от того, был ли Актер-получатель локальным или нелокальным.
• Форма конвейерной обработки актеров (см. модель актера ).

Параллельный Smalltalk (который можно моделировать с помощью Actors ) был разработан для программирования J Machine.

Язык программирования прототипов актеров

Хьюитт [2006] представил прототип языка программирования Актеров в том смысле, что он напрямую выражает важные аспекты поведения Актеров.Сообщения выражаются в формате XML с использованием обозначения :<tag>[<element>₁ ... <element>] for

“<”<tag>“>” <element>₁ ... <element>_n “<”/<tag>“>”

Семантика языка программирования определяется путем определения каждой программной конструкции как актера со своим собственным поведением. Выполнение моделируется путем передачи сообщений Eval между конструкциями программы во время выполнения.

Субъекты окружающей среды

Каждый Eval сообщение имеет адрес Актера, который выступает в качестве среды с привязками идентификаторов программы. Актеры среды неизменяемы, т. е. они не изменяются.Когда Request[Bind[identifier value] customer] принимается средой актера, создается новый актер среды, такой, чтокогда новый актер среды получает Request[Lookup[identifier’] customer’] тогда если identifier то же самое, что identifier’ отправлять customer’ Returned[value], иначе отправь EnvironmentRequest[Lookup[identifier’] customer’].Вышеупомянутое основано на Актере EmptyEnvironment которыйкогда он получит Request[Lookup[identifier] customer], отправляет customer Thrown[NotFound[identifier]].Когда он получает Bind запрос EmptyEnvironment действует как Environment выше.

Выражения

Язык программирования-прототипа содержит выражения следующих видов:

<идентификатор>

Когда Request[Eval[environment] customer] получено, отправьте environment Request[Lookup[<identifier>] customer]

отправить <получатель> <сообщение>

Когда Request[Eval[environment] customer] получено, отправьте <recipient> Request[Eval[environment] evalCustomer₁] где evalCustomer₁ новый актер такой, что

когда evalCustomer₁ получает сообщение Returned[theRecipient], затем отправь <communication>

Request[Eval[environment] evalCustomer₂] где evalCustomer₂ новый актер такой, что

когда evalCustomer₂ получает сообщение Returned[theCommunication], затем отправь theRecipient theCommunication.

<получатель>.<сообщение>

Когда Request[Eval[environment] customer] получено, отправьте <recipient> Request[Eval[environment] evalCustomer₁] такой, что

когда evalCustomer₁ получает сообщение Returned[theRecipient], затем отправь <message> Request[Eval[environment] evalCustomer₂] такой, что

когда evalCustomer₂ получает сообщение Returned[theMessage], затем отправь theRecipient

Request[theMessage customer]

получатель ... <шаблон> _i <выражение> _я ...

Когда Request[Eval[environment] customer] получено, отправьте customer новый актер theReceiver такой, что

когда theReceiver получает сообщение com, затем создайте новый bindingCustomer и отправить среду

Request[Bind[<pattern>_i com] bindingCustomer] и

если bindingCustomer получает Returned[environment’], отправлять <expression>_i

Request[Eval[environment’]]

в противном случае, если bindingCustomer получает Thrown[...], пытаться <pattern>_i+1

поведение ... <шаблон> _i <выражение> _я ...

Когда Request[Eval[environment] customer] получено, отправьте клиенту нового актера theReceiver такой, что

когда theReceiver получает Request[message customer’], затем создайте новый bindingCustomer и отправить environment

Request[bind[<pattern>_i message] customer’] и

1. если bindingCustomer получает Returned[environment’], отправлять <expression>_i

   Request[Eval[environment’] customer’]

2. в противном случае, если bindingCustomer получает Thrown[...], пытаться <pattern>_i+1

{<выражение> ₁ , <выражение> ₂ }

Когда Request[Eval[environment] customer] получено, отправьте <expression>₁ Request[Eval[environment]] и одновременно отправить <expression>₂ Request[Eval[environment]] customer].

let <идентификатор> = _{значение} <выражение> в <выражение> _теле

Когда message[Eval[environment] customer] получен, затем создайте новый evalCustomer и отправить <expression>_value

Request[Eval[environment] evalCustomer₁.

Когда evalCustomer получает Returned[theValue], создайте новый bindingCustomer и отправить environment

Request[bind[<identifier> theValue] bindingCustomer]

Когда bindingCustomer получает Returned[environment’], отправлять <expression>_body Request[Eval[environment’] customer]

сериализатор <выражение>

Когда Request[Eval[environment] customer] получено, затем отправьте customer Returned[theSerializer] где theSerializer является новым действующим лицом, таким образом, что сообщения, направляемые theSerializer обрабатываются в порядке FIFO с помощью актера поведения, который изначально <expression>.Eval[environment] и

Когда общение com получен theSerializer, затем отправьте поведение Actor Request[com customer’] где customer’ новый актер такой, что

когда customer’ получает Returned[theNextBehavior] затем theNextBehavior используется в качестве актера поведения для следующего сообщения, полученного theSerializer.

Пример программы

Пример программы для простой ячейки памяти, которая может содержать любой адрес субъекта, выглядит следующим образом:

Ячейка ≡

получатель

Запрос[Создать[первоначального] клиента]

отправить клиенту возвращенный [ сериализатор ReadWrite(начальный)]

Вышеупомянутая программа, создающая ячейку памяти, использует поведение ReadWrite, которое определяется следующим образом:

ЧтениеЗапись(содержание) ≡

поведение

Запрос[читать[] клиент]

{ отправить клиенту возвращенное[содержание], ReadWrite(содержание)}

Запрос[написать[x] клиент]

{ отправить возвращенного клиента[], ReadWrite(x)}

Вышеупомянутое поведение является конвейерным, то есть поведение может по-прежнему обрабатывать предыдущее сообщение чтения или записи, одновременно обрабатывая последующее сообщение чтения или записи.Например, следующее выражение создает ячейку x с начальным содержимым 5, а затем одновременно записывает в нее значения 7 и 9.

пусть x = Cell.Create[5] в {x.write[7], x.write[9], x.read[]}

Значение приведенного выше выражения равно 5, 7 или 9.

См. также

• Модель актера и исчисление процессов
• Теория модели актера

Ссылки

• Генри Бейкер и Карл Хьюитт. Инкрементная сборка мусора процессов. Материалы симпозиума по языкам программирования искусственного интеллекта. Уведомления SIGPLAN от 12 августа 1977 г.
• Питер Бишоп. Модульно расширяемые компьютерные системы с очень большим адресным пространством. Докторская диссертация MIT EECS. Июнь 1977 года.
• Генри Бейкер. Акторные системы для вычислений в реальном времени. Докторская диссертация MIT EECS. Январь 1978 года.
• Карл Хьюитт и Расс Аткинсон. Спецификация и методы доказательства для сериализаторов Журнал IEEE по разработке программного обеспечения. Январь 1979 года.
• Кен Кан. Вычислительная теория анимации Докторская диссертация MIT EECS. Август 1979 года.
• Карл Хьюитт, Беппе Аттарди и Генри Либерман. Делегирование по передаче сообщений. Материалы Первой международной конференции по распределенным системам. Хантсвилл, Алабама. Октябрь 1979 года.
• Билл Корнфельд и Карл Хьюитт. Метафора научного сообщества Транзакции IEEE по системам, человеку и кибернетике. Январь 1981 года.
• Генри Либерман. Думать о множестве вещей одновременно, не запутываясь: параллелизм в акте 1, записка MIT AI 626. Май 1981 г.
• Генри Либерман. Предварительный обзор Акта 1, меморандум AI MIT 625. Июнь 1981 г.
• Билл Корнфельд. Параллелизм в решении задач Докторская диссертация MIT EECS. Август 1981 года.
• Даниэль Терио. Букварь по языку Act-1, записка MIT AI 672. Апрель 1982 г.
• Генри Либерман и Карл Хьюитт. Сборщик мусора в реальном времени, основанный на времени жизни объектов CACM, июнь 1983 г.
• Даниэль Терио. Проблемы разработки и реализации Акта 2. Технический отчет MIT AI 728. Июнь 1983 г.
• Генри Либерман. Объектно-ориентированный симулятор для пасечной конференции Американской ассоциации искусственного интеллекта, Вашингтон, округ Колумбия, август 1983 г.
• Карл Хьюитт и Генри Либерман. Проблемы проектирования в параллельной архитектуре для искусственного интеллекта, записка MIT AI 750. Ноябрь 1983 г.
• Чарльз Зейтц. Космический куб CACM. Январь 1985 года.
• Карл Мэннинг. Путешественник: обсерватория актеров ECOOP 1987. Также появляется в конспектах лекций по информатике, том. 276.
• Карл Мэннинг. Acore: Проектирование основного языка актеров и его компиляция магистерской диссертации. MIT EECS. Май 1987 года.
• Уильям Атас и Чарльз Зейтц Мультикомпьютеры: параллельные компьютеры для передачи сообщений IEEE Computer, август 1988 г.
• Уильям Атас и Нанетт Боден Кантор: Система актерского программирования для научных вычислений в материалах семинара NSF по объектно-ориентированному параллельному программированию. 1988. Специальный выпуск уведомлений SIGPLAN.
• Жан-Пьер Брио. От объектов к актерам: Исследование ограниченного симбиоза в Smalltalk-80 Rapport de Recherche 88-58, RXF-LITP, Париж, Франция, сентябрь 1988 г.
• Уильям Далли и Уиллс, Д. Универсальные механизмы параллелизма PARLE '89.
• В. Хорват, А. Чиен и В. Далли. Опыт работы с CST: программирование и внедрение PLDI. 1989.
• Акинори Ёнезава , ред. ABCL: объектно-ориентированная параллельная система MIT Press. 1990.
• Карл Хьюитт и Гуль Ага. Языки предложений защищенного Хорна: являются ли они дедуктивными и логическими? в области искусственного интеллекта в Массачусетском технологическом институте, Vol. 2. Массачусетский технологический институт Пресс, 1991.
• Карл Хьюитт и Джефф Инман. DAI между и между: от «интеллектуальных агентов» к открытым системным наукам. Транзакции IEEE о системах, человеке и кибернетике. Ноябрь/декабрь. 1991.
• Уильям Далли и др. Процессор, управляемый сообщениями: многокомпьютерный узел обработки с эффективными механизмами IEEE Micro. Апрель 1992 года.
• Дон Бокс, Дэвид Энебуске, Гопал Какаявая, Эндрю Лэйман, Ной Мендельсон, Хенрик Нильсен, Сатиш Татте, Дэйв Винер. Простой протокол доступа к объектам (SOAP) 1.1 Примечание W3C. Май 2000 года.
• Эдвард А. Ли и Стивен Нойендорфер (июнь 2004 г.). «Классы и подклассы в акторно-ориентированном проектировании» (кандидатская диссертация - расширенный автореферат). Конференция по формальным методам и моделям кодирования (MEMOCODE).
• Карл Хьюитт. Повторяющийся упадок логического программирования и почему оно будет перевоплощено Что пошло не так и почему: уроки исследований и приложений ИИ. Технический отчет SS-06-08. АААИ Пресс. Март 2006 года.