선형화가 왜 안전 속성이고 안전 속성이 폐쇄 세트입니까?


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Nancy Lynch의 "분산 알고리즘"책의 13 장 "원자 개체"에서 선형성 (원 자성이라고도 함)은 안전 속성으로 입증되었습니다. 즉 , 8.5.3 절에 정의 된대로 해당 추적 특성이 비어 있지 않고 접두사로 닫히고 한계로 닫힙니다 . 비공식적으로, 안전 속성은 종종 특정 "나쁜"일이 결코 발생하지 않는다고 말하는 것으로 해석됩니다.

이를 바탕으로 첫 번째 문제는 다음과 같습니다.

안전 특성으로서 선형화의 장점은 무엇입니까? 문헌에서이 사실에 근거한 결과가 있습니까?

안전 특성 및 생동 특성의 분류에 대한 연구에서, 안전 특성은 적절한 토폴로지에서 폐쇄 세트로 특성화 될 수 있음이 잘 알려져있다. Amir Pnueli et al. 의 논문 "The Safety-Progress Classification"@ 1993. , 메트릭 토폴로지가 채택됩니다. 보다 구체적으로, 속성 는 알파벳 Σ 위에있는 (유한 또는 무한) 단어의 집합입니다 . 속성 ( Φ는 ) 모두 무한 단어 구성 σ 되도록 전체 의 프리픽스 σ는 에 속한다 Φ . 예를 들어, Φ = a + b 인 경우ΦΣA(Φ)σσΦΦ=a+b . infinitary 속성 Π는 정의된다안전 속성경우 Π = ( Φ ) 일부 finitary 속성에 대한 Φ . 무한 단어 σ σ ' 사이의 메트릭 d ( σ , σ ) 는 동일하면 0으로 정의되며 d ( σ , σ ) = 2 A(Φ)=aω+a+bωΠΠ=A(Φ)Φd(σ,σ)σσ 달리, 여기서j는그들이 동의하는 가장 긴 공통 접두어의 길이입니다. 이 메트릭을 사용하면 안전 특성을 토폴로지 적으로 닫힌 세트로 특성화 할 수 있습니다.d(σ,σ)=2jj

두 번째 문제는 다음과 같습니다.

선형성을 선형 집합으로 위상 적으로 특성화하는 방법은 무엇입니까? 특히 기본 집합은 무엇이며 토폴로지는 무엇입니까?

답변:


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안전 특성으로서 선형화의 장점은 무엇입니까? 문헌에서이 사실에 근거한 결과가 있습니까?

당신이 공유 메모리 시스템 구현했다고 가정하자 만 만족 최종 선형화 모든 실행에 : 정의는, 같은 다음 αM , 시간의 어느 시점이 존재 T의 α 선형화가 시간에서 유지되도록, T의 α 에 있습니다. T 에는 상한이 없습니다 . (*) (선형화 가능성에 대한 표준 안전 속성 정의의 인공적인 생생한 대응 물입니다.)MαMTαTαT

이러한 공유 메모리 구현은 프로그래머에게는 그다지 유용하지 않을 것입니다. 최종 선형성 만 보유하는 경우 실행의 "이른"접두사 (알 수없는 시간 이전)에서 읽기 / 쓰기 작업의 일관성에 대한 보장은 없습니다. ). 즉, 지금까지 발생한 모든 상황에서 런의 현재 접두사를 최종 선형성을 만족시키는 것으로 확장 할 수 있습니다. T

(*) 그러한 상한이 있다면, 최종 선형성 은 안전 특성이 될 것이다.

선형성을 선형 집합으로 위상 적으로 특성화하는 방법은 무엇입니까? 특히 기본 집합은 무엇이며 토폴로지는 무엇입니까?

우리는 분산 알고리즘의 가능한 모든 실행의 집합 인 집합 에 대한 메트릭 토폴로지를 정의 할 수 있습니다 . 각 런 α A S Y N C 는 무한한 상태 전이 시퀀스에 해당합니다. 들면 α , β S Y N C , α β , 우리는 정의 (D)을 ( α , β ) : = 2 - N 여기서 NASYNCαASYNCα,βASYNCαβ

d(α,β):=2N
Nβ 의 상태 전이가 다른 초기 지수 이고; 그렇지 않으면 α = β 인 경우 d ( α , β ) = 0으로 정의 합니다.αβα=βd(α,β)=0

우리는 먼저 A S Y N C 의 메트릭 이라고 주장합니다 . 정의상, d 는 음이 아니고 α , β A S Y N C 우리는 d ( α , β ) = d ( β , α )를 가진다 . 들면 α , β , γ S Y N C 의 삼각형 부등식 D ( α , βdASYNCdα,βASYNCd(α,β)=d(β,α)α,β,γASYNC γ = α 또는 γ = β 인 경우 사소하게 유지됩니다. 이제 d ( α , γ ) d ( γ , β ) > 0 인 경우 , 즉 d ( α , γ ) = 2 - n 1 이고 d ( γ , β)d(α,β)d(α,γ)+d(γ,β)γ=αγ=βd(α,γ)d(γ,β)>0d(α,γ)=2n1 , 일부 지수의 경우 n 1n 2 . 이후 γ 주 공통 길이 프리픽스 N 2 - 1 β 하지만 길이의 접두사 n은 1 - 1 α , 그것은 그 다음 , α β는 인덱스 다를 N 하나 이에 한 거라고 ( α , β ) = D ( α , γ )d(γ,β)=2n2n1n2γn21βn11ααβn1d(α,β)=d(α,γ)삼각형 불균형은 다음과 같습니다. 케이스 와 유사하게 다음과 같다.0<d(α,γ)<d(γ,β)

메트릭 ϵB ε ( α ) = { β A S Y N C d ( α , β ) < ε } 가 기본 개방 세트 인 토폴로지 (예 : [1]의 119 페이지)를 유도 합니다. . 안전 특성이 닫힌 집합에 해당하는 이유를 우리는 지금 주장한다 : 실행하면 α는 안전 속성을 만족하지 않는 S S Y N C를 , 즉 \ α SdϵBε(α)={βASYNCd(α,β)<ε}αSASYNCαS다음 인덱스가 모든 실행이 β 보다 접두사 이상 해당 주를 N 으로 α가 에없는 S는 . 안전 속성이 실행의 접두사에서 위반되면이 접두사가 확장되는 방식에 차이가 없으므로 직감과 밀접하게 일치합니다! 공식적으로 말하면 α S 라고 가정하십시오 . N 0 이 존재하여 일부 β A S Y N Cd ( α , β ) < 2 인 경우NβNαSαSN0βASYNC즉,αβ길이의 접두사 공유N을한 후,βS. 따라서, 런 세트S는 그 보수가 열려 있기 때문에 닫힙니다.d(α,β)<2N,αβNβSS

[1] 제임스 뭉크 레스. 토폴로지.


답변 주셔서 감사합니다. 나는 그것에 대해 숙고해야한다. 그런데 James R. Munkres의 "Topology"라는 책을 언급하고 The metric d induces a topology (e.g., page~119 of [1]) where the ϵ-balls...있습니까?
hengxin

예, 참조를 추가했습니다.
Peter

이 게시물의 제목 수정을 제안한 것으로 나타났습니다 (실수 한 경우이 의견을 무시하십시오). 우선, 나는 두 가지 하위 문제가 제목에 반영되어야한다는 데 동의합니다. 그러나 나는 선형성이 안전 속성인가? 에 대해 묻지 않고있다 . 이 사실 의 결과 에 대해 묻고 있습니다. 제목을 적절하게 수정하는 방법을 잘 모르겠으며이 수정을 건너 뛰었습니다. 다른 의견이나 아이디어가 있으면 알려주세요.
hengxin

닫힌 집합으로 선형화의 특성 (증거)은 기본적으로 선형화 포인트의 개념과 관련이 없음을 깨달았습니다. 그것은 특징 더 일반적인 증거처럼 보인다 어떤 폐쇄 세트로 안전 속성을. 내가 뭘 놓 쳤니?
hengxin

예, 모든 안전 속성은 폐쇄 세트이고 라이브 속성은이 토폴로지에서 조밀 한 세트입니다. 실제로, 모든 속성 (즉, 런 집합)은 안전 및 활력 속성의 결합 (즉, 교차점)으로 표현 될 수 있습니다.
Peter

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첫 번째 질문과 관련하여-안전 속성은 모델 확인 및 합성과 같은 문제와 관련하여 처리 할 수있는 "가장 쉬운"속성입니다.

이것의 기본 이유는 공식적인 방법에 대한 자동 이론 이론적 접근에서 안전 특성에 대한 추론이 유한 추적에 대한 추론으로 줄어들 기 때문에 표준 무한 추적 설정보다 쉽습니다.

여기서 Orna Kupferman 의 작업을 시작점으로 참조하십시오 .


선형 시간 논리 표현하면 안전 특성 캡처 B의 특별한 클래스에 대해 확인 될 수있다 치 오토마타. 그러나, 나는 오토마타의 관점에서 선형성을 표현하고 확인하는 방법에 대한 자료를 깨닫지 못했습니다. 따라서, 이러한 장점은 (안전성으로서) 선형화에 의해 공유되지 않을 수있다. 당신은 어떻게 생각하십니까? u¨
hengxin

적어도 특정한 경우에는 LTL을 통한 선형화를 다루는 논문을 보았을 것입니다. 내가 찾으면 댓글을 달겠습니다.
Shaull

훌륭하군. 나는 항상 LTL을 통한 선형화, 특히 선형화 포인트 개념을 다루는 방법에 대해 궁금합니다. 당신의 힌트에 따라, 나는 시간 논리로 선형화 가능성을 증명 하는 논문을 발견했습니다 . 나는 요즘에 그것을 읽으려고 노력할 것이다. 그러나 품질이 확실하지 않습니다. 귀하의 의견을 기대합니다.
hengxin

아마도 이것이 사용될 것입니다. 저자의 판단에 따르면 이것은 심각한 논문입니다. 그래도 LTL에 대한 연결이 얼마나 단단한 지 잘 모르겠습니다.
Shaull
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