未来并发研究：计算机科学的拓展与新趋势

理论计算机科学电子笔记162（2006）61-64www.elsevier.com/locate/entcs未来并发研究JCM 贝滕1号荷兰埃因霍温理工大学计算机科学系J.A. Bergstra2荷兰阿姆斯特丹大学信息学研究所，荷兰乌得勒支大学哲学系摘要我们列出了几个在未来几年可能会在并发研究领域引起关注的主题我们讨论了计算机科学之外的扩展范围，Web服务和网格计算，混合系统，移动性和安全性，代理和游戏以及自然计算。关键词：并发，网络服务，网格计算，混合系统，移动性，安全性，代理，游戏，自然计算。介绍列出主题，主题或重点领域已成为荷兰科学和研究管理计算科学的趋势。通常这些清单提供了人们在术语转换之前和之后所做的事情的重命名，我们都继续做我们所做的事情。(E.g.一些形式化的方法将被重新命名为然而，这些列表的一个潜在目标是为荷兰计算机科学研究提供新的关注点我们还将在本文档中列出主题，但唯一的目的是猜测人们在接下来的几年里会做什么。决不能仅仅因为我们在此列出这些主题，就将其视为优先事项。有趣的是，这种超然的方法使撰写论文变得不那么1电子邮件：josb@win.tue.nl2电子邮件：janb@science.uva.nl1571-0661 © 2006 Elsevier B. V.在CC BY-NC-ND许可下开放访问。doi：10.1016/j.entcs.2005.12.09062J.C.M. Baeten，J.A.Bergstra/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 162（2006）61而不是计算科学的一部分，而管理他们的（研究）行为可能是。在任何情况下，我们都不打算以徒劳的方式重新命名主题动力学和相互作用并发是关于交互系统或实体的行为。它有方法描述动态和交互，并可以对这些描述进行推理。到目前为止，它被认为是计算机科学的一个研究领域，并且它被应用于以软件或软件和硬件的组合实现的系统。我们认为重要的一个发展是，我们看到的应用程序完全超出了计算机科学的领域。最突出的是在生命科学领域，并发理论用于描述活细胞内的动态和相互作用。但我们也看到了在机械工程和机电一体化中的应用，其中并发理论用于描述制造机器，生产线和自动化工厂的动态和交互我们认为这是并发理论成熟的一个例证网格计算与Web服务无论如何，网格计算和网络服务都是一个大趋势。这两种发展在很大程度上依赖于新协议的设计。基于安全的协议的普遍存在使得这些协议非常复杂。就目前而言，并发理论可能过于简单，无法涵盖这一新领域，但如果我们真正相信这些技术的力量，它们将成为分析上述协议的强大工具。 有可能在世界各地开展这方面的项目。混合系统并发理论传统上描述了离散事件系统的动态特性和相互作用.特别是在嵌入式系统领域的应用中，还需要对不断演化的物理实体进行建模，通常通过微分方程来描述。为了对这种混合现象进行建模和分析，离散事件形式主义以不同的方式扩展，具有某种形式的微分（代数）方程。混杂自动机模型是混杂系统中最具代表性的模型。到目前为止，这些混合自动机存在于许多不同的领域，并伴随着验证工具。混合进程代数也存在。挑战在于将动力学和控制场联系起来，其中有分段线性系统，混合逻辑动力系统或线性互补系统等表示。在动力学和控制方面，重点是控制器的合成和稳定性和可观测性等特性的分析JCM Baeten，J.A. Bergstra/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 162（2006）61-6463移动性和安全性将继续研究流动性和表示系统流动性的演算。一个重要的应用领域是在安全性，与安全协议的分析关于安全性，我们希望安全方面将与所有其他形式的通信和协议相结合从这个意义上说，安全将不再是一个独立的主题，正如性能是一个始终必须考虑的问题一样。在已知的功能和他们的正式描述的安全功能的集成将导致未来的工作。这项工作的一个重要部分将在一个（或多或少是代数的）过程理论的背景下进行。代理和游戏智能代理理论的发展与并发理论相当分离。我们认为，我们将看到并发理论中开发的概念在代理理论的进一步发展中的使用。与博弈论的联系也很重要。游戏中的应用可能会导致基于并发理论或受并发理论影响的代理编程符号。游戏代理最终将参与极其复杂的通信协议，这些协议将代表看似真实但同时不需要遵守物理定律的实体。回到过去对于一个游戏来说是可以接受的，尽管时间并发理论承认这样的发展可能是一个难以捉摸的目标。显然，许多其他理论将找到它们的方式进入游戏中代理的设计，但对于它的协议方面，并发理论可能有一个尚未被发现的承诺，当高度分布式游戏的复杂性日益增加时，会产生严重的困难。自然计算自然计算的不同领域的概念，特别是量子计算和相对论计算在时间和空间，将连接到并发理论。量子计算在描述单个芯片上的并发性方面是相关的，而当描述太空旅行中发生的大延迟通信时，相对论方面变得很重要警告有些人喜欢我们在1996年写的关于未来方向的一个小调查，见[1]。在这里，我们再次推测一些可能的方向。其他人很可能对未来的方向有非常不同的意见，事实上，我们选择的六个主题很可能无法突出一个在未来几年将被证明是重要的发展。64J.C.M. Baeten，J.A.Bergstra/Electronic Notes in Theoretical Computer Science 162（2006）61引用[1]JCM Baeten和J.A.伯格斯特拉关于并发研究未来方向的六个问题。ACM Computing Surveys，28（4es），1996.