वितरित ट्यूरिंग मशीन?


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मैं वितरित प्रणालियों पर केंद्रित एक मास्टर छात्र हूं, लेकिन सैद्धांतिक कंप्यूटर विज्ञान में भी रुचि रखता हूं। मैं सोच रहा था कि क्या ट्यूरिंग मशीन के शीर्ष पर एक वितरित प्रणाली का औपचारिक प्रतिनिधित्व है? यही है, क्या वितरित कंप्यूटिंग का लाभ लेने के लिए एक ट्यूरिंग मशीन की अवधारणा को विस्तारित करना (एक संस्करण बनाना) संभव है?

एक विचार, टीएम के बीच एक साझा टेप ( टपल स्पेस के समान कुछ ) बनाना है


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संभवतः संबंधित: cstheory.stackexchange.com/questions/426/…
Jukka Suomela

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प्रश्न जुक्का लिंक आपके प्रश्न का पूरी तरह से उत्तर नहीं दे सकता है। यदि हां, तो शायद आप इसे बंद कर सकते हैं, और यदि नहीं, तो शायद आप स्पष्ट कर सकते हैं कि क्या अलग है?
सुरेश वेंकट

@ सुरेश वेंकट, मुझे लगता है कि जुक्का से जुड़ा सवाल निश्चित रूप से विषय पर है, लेकिन एक बड़ा सवाल पूछें: "वितरित कंप्यूटिंग के लिए कोई मानक / स्वीकार्य मॉडल क्यों नहीं है?"। मेरा प्रश्न निश्चित रूप से उस एक के साथ सब कुछ करना है, लेकिन मुझे वितरित कंप्यूटिंग के किसी भी औपचारिक प्रतिनिधित्व के बारे में जानने के लिए प्रेरित किया गया था ।
मार्कोस रोरीज़ जूनियर

ठीक। यह उचित लगता है।
सुरेश वेंकट

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वैसे, आपका "साझा टेप" दृष्टिकोण वितरित कंप्यूटिंग के बजाय समानांतर कंप्यूटिंग के मॉडल की तरह लगता है । इसलिए यह समानांतर कंप्यूटिंग के क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले मॉडल (जैसे, PRAM मॉडल) को देखने के लिए भी समझ में आता है।
जुल्का सुमेला

जवाबों:


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[क्या] ट्यूरिंग मशीन के शीर्ष पर एक वितरित प्रणाली का एक औपचारिक प्रतिनिधित्व है?

इस बारे में, चर्चा (टिप्पणियों पर जुक्का द्वारा पोस्ट लिंक देखें) देखने का तरीका है। जिस तरह से, मैं इसे देखता हूं, आप एक वितरित प्रणाली का औपचारिक रूप से प्रतिनिधित्व कैसे करेंगे, यह काफी हद तक इस बात पर निर्भर करता है कि आप उन्हें कैसे देखते हैं, और यह "आपकी पसंदीदा प्रणाली मान्यताओं" पर निर्भर करता है (यानी, सिंक्रनाइज़ेशन पर मान्यताओं (अर्थात, वितरित में क्रियाओं के सापेक्ष समय) सिस्टम), संचार (संदेश बनाम साझा मेमोरी), दोषों पर (प्रक्रियाओं और / या लिंक, सौम्य या बीजान्टिन, आदि) पर। जैसा कि समुदाय इस बिंदु पर सहमत नहीं है, बुनियादी औपचारिकता पर भी कोई समझौता नहीं है। ।

क्या वितरित कंप्यूटिंग का लाभ उठाने के लिए ट्यूरिंग मशीन की अवधारणा का विस्तार (वैरिएंट बनाना) संभव है?

मुझे लगता है कि यह पूरी तरह से संभव है, लेकिन किसी ने भी (जिसे मैं जानता हूं) इस पर ध्यान दिया है। मुझे पता है कि ये क्या हैं:

  1. लिंच की डिस्ट्रीब्यूटेड कम्प्यूटिंग बुक में Timed IO Automata का भी इस्तेमाल किया गया
  2. अनुक्रमिक प्रक्रियाओं का संचार
  3. क्रियाओं का अस्थायी तर्क
  4. पाई-कैलकुलस (पहले से ही एलेक्स द्वारा उल्लिखित)
  5. और अधिक (और यहां उल्लेख किया गया है) ...

विवरण के लिए आपका धन्यवाद। बिंदु जो आपने डिस्क पर किया था कि मॉडल कैसे होना चाहिए (सिंक, एसिंक्स, आदि) निश्चित रूप से एक मानकीकृत मॉडल के निर्माण को प्रभावित करता है। महान लिंक, और जवाब देने के लिए धन्यवाद :-)।
मार्कोस रोरिज़ जूनियर

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आप पाई-कैलकुलस में देखना चाहते हैं।

http://en.wikipedia.org/wiki/%CE%A0-calculus

इसका एक संसाधित आधारित कैलकुलस वितरित सिस्टम के बारे में तर्क के लिए डिज़ाइन किया गया है।


वास्तव में दिलचस्प मॉडल :-)। मैं इसे इस सप्ताह के अंत में पढ़ने जा रहा हूं।
मार्कोस रोरिज जूनियर

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मुझे आश्चर्य है कि पेट्री नेट्स का अभी तक उल्लेख नहीं किया गया है! पेट्री नेट्स जैसे एक्सटेंडेड आर्क्स वाले पेट्री नेट्स या पेट्री नेट्स का विस्तार ट्यूरिंग-पूर्ण है।


पेट्री नेट कंसिस्टेंसी में एक महत्वपूर्ण औपचारिकता है, लेकिन जैसा कि उनकी प्रेरणा कुछ भौतिक प्रक्रिया को मॉडल करने की कोशिश से आती है, वे वास्तव में टीएम के लिए तुलनीय नहीं हैं।
चार्ल्स स्टीवर्ट

केवल पेट्री ने उन्हें भौतिक प्रणालियों पर लागू करने पर जोर दिया। उनका उपयोग ज्यादातर संचार सॉफ्टवेयर, व्यावसायिक प्रक्रियाओं, आदि का वर्णन करने के लिए किया जाता है।
रीयरियरपोस्ट

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( चेतावनी: कुछ पक्षपाती विचार, ओवरसाइम्पलाइजेशन और आगे की ओर धुंधलापन। )

अक्सर वितरित कंप्यूटिंग और समानांतर कंप्यूटिंग के बीच अंतर को निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है:

  • में वितरित कंप्यूटिंग, प्राथमिक जटिलता उपायों से संबंधित हैं संचार और सूचना के प्रवाह : कितने संचार राउंड ( "समय"); कितने बिट्स प्रेषित।
  • में समानांतर कंप्यूटिंग, प्राथमिक जटिलता उपायों से संबंधित हैं अभिकलन और सूचना संसाधन : कितने प्राथमिक कदम ( "समय"); कितने बिट्स संग्रहीत।

यदि आप इस परिप्रेक्ष्य को लेते हैं, तो यह अक्सर पता चलता है कि वितरित सिस्टम को मॉडल करने के लिए, यह वास्तव में मायने नहीं रखता है कि आपके नोड्स (या प्रोसेसर या कंप्यूटर) में किस तरह की कम्प्यूटेशनल शक्ति होती है।

हे(n)

एक्सएक्स

टीटी

इसलिए ट्यूरिंग मशीनों को मॉडल वितरित सिस्टम के लिए शुरुआती बिंदु के रूप में उपयोग करना मेरे लिए थोड़ा अप्राकृतिक लगता है: यदि यह एक अप्रासंगिक पहलू है, तो इसके शीर्ष पर सब कुछ क्यों बनाएं? दूसरी ओर, समानांतर कंप्यूटिंग में यह स्वाभाविक होगा (सिवाय इसके कि मॉडल आमतौर पर ट्यूरिंग मशीनों के बजाय PRAM जैसा कुछ है)।


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कुछ लोगों का तर्क है कि आपके विचार के आधार पर, आप ट्यूरिंग मशीन की तुलना में कुछ अधिक शक्तिशाली के रूप में वितरित प्रणालियों के बारे में सोच सकते हैं , क्योंकि गैर-नियतात्मकता और निष्पक्षता की सीमा की अलग-अलग व्याख्याएं हैं। इस लिंक पर इस विषय पर एक दिलचस्प चर्चा है। हेरलिही / शाविट ने अपनी पुस्तक "मल्टीप्रोसेसर प्रोग्रामिंग की कला" में तर्क दिया है कि ट्यूरिंग कम्प्यूटेबिलिटी स्वाभाविक रूप से एक (अनुक्रमिक) एल्गोरिथ्म की धारणा को संदर्भित करती है, और कुछ अर्थों में वितरित कंप्यूटिंग के बारे में तर्क के लिए उपयुक्त नहीं है। मुझे यह उल्लेख करना चाहिए कि यह तर्कपूर्ण और विवादास्पद है इसलिए मुझे आशा है कि कोई मुझे पत्थर नहीं फेंकेगा क्योंकि मैं यह कह रहा हूं।


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मुझे लगता है कि तुलना बहुत उचित नहीं है। सीधे शब्दों में, ट्यूरिंग मशीनों के संदर्भ में, गैर-निर्धारणवाद एक संसाधन है: यह मशीन की क्षमता को एक साथ कई निष्पादन पथ का पालन करने के लिए संदर्भित करता है, इसलिए यह अनिवार्य रूप से समानता का एक रूप है। वितरित प्रणालियों के संदर्भ में, इसके बजाय, गैर-नियतात्मकता आमतौर पर अधिक बाधा है: इसका उपयोग वास्तविक दुनिया वितरित प्रणालियों के विभिन्न अप्रत्याशित गुणों को मॉडल करने के लिए किया जाता है, जैसे कि सिंक्रनाइज़ेशन की कमी और विफलताओं।
एंटोनियो वेलेरियो माइकेली-बैरन
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