Process Algebra for Parallel and Distributed Processing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Alexander, Michael/ Gardner, William

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:

价格:849.00

装帧:

isbn号码:9781420064865

丛书系列:

图书标签:

• Process Algebra
• Parallel Computing
• Distributed Systems
• Formal Methods
• Concurrency
• Petri Nets
• CSP
• CCS
• Formal Verification
• Theoretical Computer Science

好的，以下是针对一本名为《Process Algebra for Parallel and Distributed Processing》的书籍，撰写的一份内容详尽、不包含原书内容的简介。 --- 图书名称： 《面向大规模并发系统的建模与分析：基于抽象代数的路径追踪》 书籍简介 引言：应对现代计算的复杂性 在当代计算领域，系统的规模、复杂性以及对实时性能的要求都在以前所未有的速度增长。从多核处理器架构的底层实现到全球范围内的云计算基础设施，再到复杂的物联网（IoT）生态系统，并发性与分布式特性已经成为衡量系统稳健性和效率的核心指标。传统的顺序编程模型和面向状态的分析方法，在处理这种大规模、异步交互的系统时，往往显得力不从心，难以捕捉到细微的竞态条件、死锁风险以及性能瓶颈。 本书《面向大规模并发系统的建模与分析：基于抽象代数的路径追踪》正是为填补这一理论与实践之间的鸿沟而作。它并非侧重于特定的编程语言或硬件实现，而是深入探讨了一种高度抽象且形式化的建模范式——路径追踪代数（Path Tracing Algebra, PTA）。这种代数方法提供了一种严谨的数学框架，用于描述、推理和验证那些涉及大量相互作用实体的动态系统。 第一部分：形式化基础与代数结构 本书的开篇部分建立了一套坚实的形式化基础。我们首先从事件结构（Event Structures）和因果偏序（Causal Partial Orders）的视角出发，系统地定义了并发系统的基本构件：进程（Processes）、操作（Actions）以及它们之间的同步与异步关系。 核心章节详细介绍了路径追踪代数（PTA）的公理化定义。PTA不同于许多传统的并发代数，它引入了“路径分解”的概念。在PTA中，一个系统行为不再被简化为一个单一的最终状态，而是被视为一系列有序、可追踪的执行轨迹的集合。我们引入了上下文敏感的演化规则，这些规则允许我们精确地捕捉系统中不同组件间的依赖和独立性。 我们详细探讨了PTA中的关键代数算子，包括： 1. 选择（Choice）：区分外部选择（非确定性）与内部选择（确定性）。 2. 并发（Parallel Composition）：采用一种基于张量积的结构，用于精确建模组件间的同步点和独立执行段。 3. 重命名与隐藏（Renaming and Abstraction）：如何通过代数变换来管理系统的可见性和抽象层次，这对于处理遗留系统的集成至关重要。 第二部分：基于路径的验证方法 本书的第二部分将理论模型应用于实际的系统验证。传统上，验证通常依赖于状态空间的探索，这对于具有指数级状态增长的分布式系统来说是不可行的。PTA的优势在于其路径导向的特性。 我们引入了路径等价性的概念。两个系统在PTA下是等价的，当且仅当它们在所有可能的执行路径上的行为表现出相同的观察结果。我们重点研究了弱等价性（Weak Equivalence）和强等价性（Strong Equivalence），并推导出了一系列可计算的代数定理，用于在不完全展开状态空间的情况下，证明两个复杂系统之间的行为一致性。 特别地，我们深入剖析了资源竞争与死锁分析。通过将系统抽象为特定的PTA结构，我们可以利用代数的分解性质，识别出那些导致不可恢复阻塞的代数闭合子结构。书中提供了针对有限活性（Finite Liveness）和安全属性（Safety Properties）的公理化证明技术，这些技术可以作为自动验证工具的理论基础。 第三部分：分布式环境下的模型应用 在分布式系统中，通信延迟、消息丢失和节点故障是常态而非例外。本书的第三部分关注如何将PTA模型扩展到非理想的通信环境。 我们引入了不确定通信拓扑的概念，并将其映射到PTA的演化规则中。这涉及对时间（Time）的初步考虑，不是以绝对时间为度量，而是以操作顺序的相对延迟为基础。我们探讨了如何使用PTA来建模拜占庭容错协议中的信息传播模型，通过分析消息路径的覆盖率和一致性来评估协议的鲁棒性。 此外，本书详细阐述了模型的层次化细化（Hierarchical Refinement）。大型分布式系统可以被分解为若干个子系统，每个子系统使用不同粒度的PTA模型。我们提供了一套严格的代数规则，确保从粗粒度模型到细粒度模型的映射过程中，关键的并发属性得以保持。这对于设计大型、模块化、可验证的分布式算法至关重要。 总结与展望 《面向大规模并发系统的建模与分析：基于抽象代数的路径追踪》旨在为研究人员和高级工程师提供一套强大的工具，用以驾驭现代并行与分布式计算的固有复杂性。本书强调形式的严谨性，同时保持对实际工程问题的相关性。通过聚焦于执行路径和代数结构，读者将能够构建出更可靠、性能更优、更易于验证的下一代计算系统。本书适合于计算机科学、软件工程以及系统科学领域的高级本科生、研究生以及致力于高可靠性系统开发的专业人士阅读。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆