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Mobile Calculi Based on Domains

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Inspiriert von dezentralen und mobilen Programmierkonzepten

Da der Umfang und die Rechenleistung von globalen Informationsinfrastrukturen weiterhin wachsen, zielt ein innovativer Softwarerahmen zur Unterstützung stark verteilten Rechnens auf die Ausschöpfung ihrer potenziellen Vorteile.

Digitale Wirtschaft

Aufkommende Computing-Paradigmen, wie beispielsweise "globales Computing" und "Umgebungsintelligenz", vergegenwärtigen Szenarien, in denen sich ein Mix von persönlichen und öffentlichen mobilen Geräten über Domain- und Netzwerkgrenzen bewegen kann. Eine riesige Infrastruktur, bestehend aus höchst unterschiedlichen miteinander verbundenen Objekten würde einheitliche Dienstleistungen mit variablen Garantien für Kommunikation und Mobilität unterstützen, zusätzlich zu Ressourcennutzung und Sicherheit. Das MIKADO-Projekt, ein Teil der Initiative für zukünftige aufkommende Technologien (Future Emerging Technologies), wollte die Unzulänglichkeiten heutiger Middleware und Programmiersprachen angehen, um den Herausforderungen einer solchen Umgebung zu begegnen. Insbesondere neigen diese dazu, eine begrenzte Zahl von Interaktionen zu bedienen und eine begrenzte Sichtweise von Komponenten und Objekten zu haben. Am wichtigsten ist, dass sie für strenge Untersuchungen zu Bewertungs- und Testzwecken nicht zugänglich sind. Die Entwicklung formaler Modelle sowohl für die Spezifikation als auch das Programmieren großer, verteilter und mobiler Systeme war eines der primären Ziele der MIKADO-Projektpartner. Um die Grundlage für die Überwindung derzeitiger Beschränkungen beim globalen Programmieren zu schaffen, wurden verschiedene Modelle für explizite Verteilung und Migration von Codes und Berechnungen untersucht. Sie konzentrierten sich auf Modelle von Rechendomains mit programmierbaren Membranen und versuchten, verschiedene Rechenmethoden in einem zentralen formalen Modell für gleichzeitiges und objektorientiertes Programmieren zu vereinheitlichen. Daraufhin wurden Spezifikations- und Analysetechniken für neue Programmiermodelle vorgeschlagen, die jüngste Arbeiten zu Typsystemen für objektorientierte Sprachen und verteilte Verfahrensberechnungen erweitern. Diese reichten von Typsystemen und statischen Analysetechniken für die Formulierung von Bedingungen für Gleichzeitigkeit und Ressourcenzugang bis zu Beweistechniken zur Sicherstellung, dass mobile Codes vordefinierten Bedingungen entsprechen. Letztere benötigten neuartige ko-induktive Techniken, um das dezentrale Verhalten von Systemen und neue Spezifikationslogiken zur Formulierung von Teilansichten von Programmierparadigmen zu vergleichen. Ein allgemeiner Softwarerahmen für die Unterstützung der Implementierung verteilter Verfahrensberechnungen müsste sich nicht auf eine festgelegte Reihe von Kommunikationselementen beschränken. Der IMC-Rahmen (Implementing Mobile Calculi), der zusammen mit allen anderen wichtigen Ergebnissen über die Website des MIKADO-Prjekts zur Verfügung steht, ist flexibel genug, um multiple und sogar maßgefertigte Kommunikationsprotokolle zu unterstützten.

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