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论异步、内存与通信:分离性与全景

分布式、并行与集群计算 2023-11-23 v2

摘要

由一组在欧几里得空间中以 Look\mathit{Look}-Compute\mathit{Compute}-Move\mathit{Move}LCM\mathit{LCM})周期运行的相同可移动计算实体(称为机器人)所构成的分布式计算研究,近期聚焦于更好地理解机器人的计算能力如何依赖于其内在能力(即持久内存、通信,由四种标准计算模型 OBLOT、LUMI、FSTA 和 FCOM 刻画)与外部环境所施加条件(控制机器人激活及其活动同步,被感知并建模为对抗式调度器)之间的相互作用。我们考虑一组对抗式异步调度器,涵盖经典的半同步(SSYNCH)与全异步(ASYNCH)设定,包括(在研究 LCM\mathit{LCM} 周期中操作组合的原子性时涌现的)对抗能力介于二者之间的调度器。我们提出如下问题:模型 M1M_1 在对抗调度器 K1K_1 下(M1(K1)M_1(K_1))与模型 M2M_2 在调度器 K2K_2 下(M2(K2)M_2(K_2))之间的计算关系为何?例如,M1(K1)M_1(K_1) 中的机器人是否比 M2(K2)M_2(K_2) 中的更强大(即能求解更多问题)?我们通过跨模型分析,对所考量异步调度器下四类机器人模型能力的计算关系给出完整刻画,从而回答所有这些问题。在此过程中,我们还对若干开放问题给出限定性解答,包括关于在无限可见情形下 SSYNCH 对 ASYNCH 恰当支配性的悬而未决之问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.03328,
  title  = {On Asynchrony, Memory, and Communication: Separations and Landscapes},
  author = {Paola Flocchini and Nicola Santoro and Yuichi Sudo and Koichi Wada},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.03328},
  year   = {2023}
}