Теория процессов

Description

Аппарат теории процессов хорошо подходит для формального описания и анализа поведения распределённых динамических систем, т.е. таких систем, которые состоят из нескольких взаимодействующих компонентов, причем все эти компоненты работают параллельно, и взаимодействие компонентов происходит путём пересылки сигналов или сообщений от одних компонентов другим компонентам. В книге дано подробное изложение основных понятий и результатов исчисления взаимодействующих систем Р. Милнера и приведён один из возможных вариантов его обобщения для решения задач формального описания и анализа процессов с передачей сообщений. Изложение теоретических понятий и результатов в книге сопровождается иллюстрациями их применения к решению различных задач верификации процессов. Теория процессов. Миронов А.М. Издательство НОУ Институт программных систем. 2008. 346 с. Оглавление 1 Введение 1.1 Предмет теории процессов 1.2 Верификация процессов 1.3 Спецификация процессов 2 Понятие процесса 2.1 Представление поведения динамических систем в виде процессов 2.2 Неформальное понятие процесса и примеры процессов 2.2.1 Неформальное понятие процесса 2.2.2 Пример процесса 2.2.3 Другой пример процесса 2.3 Действия 2.4 Определение понятия процесса 2.5 Понятие трассы 2.6 Достижимые и недостижимые состояния 2.7 Замена состояний 3 Операции на процессах 3.1 Префиксное действие 3.2 Пустой процесс 3.3 Альтернативная композиция 3.4 Параллельная композиция 3.5 Ограничение 3.6 Переименование 3.7 Свойства операций на процессах 4 Эквивалентность процессов 4.1 Понятие эквивалентности процессов и связанные с ним задачи 4.2 Трассовая эквивалентность процессов 4.3 Сильная эквивалентность 4.4 Критерии сильной эквивалентности 4.4.1 Логический критерий сильной эквивалентности 4.4.2 Критерий сильной эквивалентности, основанный на понятии бимоделирования 4.5 Алгебраические свойства сильной эквивалентности 4.6 Распознавание сильной эквивалентности 4.6.1 Отношение μ(Р1, Р2) 4.6.2 Полиномиальный алгоритм распознавания сильной эквивалентности 4.7 Минимизация процессов 4.7.1 Свойства отношений вида μ(Р, Р) 4.7.2 Минимальные процессы относительно ~ 4.7.3 Алгоритм минимизации процессов 4.8 Наблюдаемая эквивалентность 4.8.1 Определение наблюдаемой эквивалентности 4.8.2 Логический критерий наблюдаемой эквивалентности 4.8.3 Критерий наблюдаемой эквивалентности, основанный на понятии наблюдаемого БМ 4.8.4 Алгебраические свойства наблюдаемой эквивалентности 4.8.5 Распознавание наблюдаемой эквивалентности и минимизация процессов относительно≈ 4.8.6 Другие критерии эквивалентности процессов 4.9 Наблюдаемая конгруэнция 4.9.1 Мотивировка понятия наблюдаемой конгруэнции 4.9.2 Определение понятия наблюдаемой конгруэнции 4.9.3 Логический критерий наблюдаемой конгруэнтности 4.9.4 Критерий наблюдаемой конгруэнтности, основанный на понятии НБМ 4.9.5 Алгебраические свойства наблюдаемой конгруэнции 4.9.6 Распознавание наблюдаемой конгруэнтности 4.9.7 Минимизация процессов относительно наблюдаемой конгруэнции 5 Рекурсивные определения процессов 5.1 Процессные выражения 5.2 Понятие рекурсивного определения процессов 5.3 Вложение процессов 5.4 Предел последовательности вложенных процессов 5.5 Процессы, определяемые процессными выражениями 5.6 Эквивалентность РО 5.7 Переходы на РЕхрr 5.8 Доказательство эквивалентности процессов при помощи РО 5.9 Проблемы, связанные с понятием РО 6 Примеры доказательства свойств процессов 6.1 Потоковые графы 6.2 Мастерская 6.3 Неконфликтное использование ресурса 6.4 Планировщик 6.5 Семафор 7 Процессы с передачей сообщений 7.1 Действия с передачей сообщений 7.2 Вспомогательные понятия 7.2.1 Типы, переменные, значения и константы 7.2.2 Функциональные символы 7.2.3 Выражения 7.3 Понятие процесса с передачей сообщений 7.3.1 Множество переменных процесса 7.3.2 Начальное условие 7.3.3 Операторы 7.3.4 Определение процесса 7.3.5 Функционирование процесса 7.4 Изображение процессов в виде блок-схем 7.4.1 Понятие блок-схемы 7.4.2 Функционирование блок-схемы 7.4.3 Построение процесса, определяемого блок-схемой 7.5 Пример процесса с передачей сообщений 7.5.1 Понятие буфера 7.5.2 Представление поведения буфера в виде блок-схемы 7.5.3 Представление поведения буфера в виде процесса 7.6 Операции на процессах с передачей сообщений 7.6.1 Префиксное действие 7.6.2 Альтернативная композиция 7.6.3 Параллельная композиция 7.6.4 Ограничение 7.6.5 Переименование 7.7 Эквивалентность процессов 7.7.1 Понятие конкретизации процесса 7.7.2 Понятие эквивалентности процессов 7.8 Процессы с составными операторами 7.8.1 Мотивировка понятия процесса с составными операторами 7.8.2 Понятие составного оператора 7.8.3 Понятие процесса с СО 7.8.4 Функционирование процесса с СО 7.8.5 Операции на процессах с СО 7.8.6 Преобразование процессов с передачей сообщений в процессы с СО 7.8.7 Конкатенация СО 7.8.8 Редукция процессов с СО 7.8.9 Пример редукции 7.8.10 Понятие конкретизации процесса с СО 7.8.11 Отношения эквивалентности на процессах с СО 7.8.12 Метод доказательства наблюдаемой эквивалентности процессов с СО 7.8.13 Пример доказательства наблюдаемой эквивалентности процессов с СО 7.8.14 Дополнительные замечания 7.8.15 Другой пример доказательства наблюдаемой эквивалентности процессов с СО 7.9 Рекурсивные определения процессов 8 Примеры процессов с передачей сообщений 8.1 Разделение множеств 8.1.1 Задача разделения множеств 8.1.2 Распределённый алгоритм решения задачи разделения множеств 8.1.3 Процессы Small и Large 8.1.4 Анализ алгоритма разделения множеств 8.2 Вычисление квадрата 8.3 Сети Петри 8.4 Протоколы передачи данных в компьютерных сетях 8.4.1 Понятие протокола 8.4.2 Методы исправления искажений в кадрах 8.4.3 Методы обнаружения искажений в кадрах 8.4.4 Пример протокола 8.4.5 Протокол с чередующимися битами 8.4.6 Двунаправленная передача 8.4.7 Дуплексный протокол с чередующимися битами 8.4.8 Двунаправленная конвейерная передача 8.4.9 Протокол скользящего окна с возвратом 8.4.10 Протокол скользящего окна с выборочным повтором 8.5 Криптографические протоколы 8.5.1 Понятие криптографического протокола 8.5.2 Шифрование сообщений 8.5.3 Формальное описание КП 8.5.4 Примеры КП 9 Представление структур данных в виде процессов 9.1 Понятие структуры данных 9.2 СД "память с 2к ячейками" 9.3 СД "стек" 9.4 СД "очередь" 10 Семантика языка параллельного программирования 10.1 Описание языка параллельного программирования 10.1.1 Конструкции языка L 10.1.2 Программы на языке L 10.2 Семантика языка L 10.2.1 Семантика выражений 10.2.2 Семантика деклараций 10.2.3 Семантика операторов 11 Исторический обзор и современное состояние дел 11.1 Робин Милнер 11.2 Исчисление взаимодействующих систем (CCS) 11.3 Теория взаимодействующих последовательных процессов (CSP) 11.4 Алгебра взаимодействующих процессов (АСР) 11.5 Процессные алгебры 11.6 Мобильные процессы 11.7 Гибридные системы 11.8 Другие математические теории и программные средства, связанные с моделированием процессов 11.9 Бизнес-процессы