فهم الأنظمة المتزامنة - (نصوص في علوم الحاسوب) تأليف A W Roscoe (غلاف ورقي)

عن الكتاب منذ تقديم تدوين Hoares' Communicating Sequential Process (CSP)، ساهمت أدوات جديدة قوية في تحويل CSP إلى وسيلة عملية لوصف المشكلات ذات النطاق الصناعي الضخم. يقدم هذا الكتاب المعرفة الأساسية بـ CSP اللازمة لاستخدام تلك الأدوات.

ملخص الكتاب استُخدمت تدوينات CSP على نطاق واسع في تدريس وتطبيق نظرية التزامن، وذلك منذ نشر كتاب Communicating Sequential Processes لـ C.A.R. Hoare في عام 1985. وتساعد نظرية CSP، التي تُعد لغة برمجة ولغة مواصفات في آن واحد، المستخدمين على فهم الأنظمة المتزامنة، وتحديد ما إذا كان البرنامج يلبي مواصفاته. وباعتبارها عضواً في عائلة جبر العمليات، تُعرض مفاهيم الاتصال والتفاعل بأسلوب جبري. يُعد كتاب Understanding Concurrent Systems مرجعاً لا يُقدّر بثمن حول أحدث التقنيات في مجال نماذج العمليات المتزامنة (CSP)، كما يعمل كمقدمة شاملة لهذا المجال، بالإضافة إلى توفيره لمادة علمية تغطي عدداً من المساقات المتقدمة. وباعتباره المرجع الأول لكل من يرغب في استخدام CSP أو التعرف على نظرياتها، يقدم الكتاب أيضاً رؤى أخرى حول التزامن، مستخدماً CSP لنمذجتها وشرحها. كما أن النص متكامل تماماً مع الأدوات القائمة على CSP مثل FDR، ويشرح كيفية إنشاء أدوات جديدة بناءً على FDR. يعتمد معظم محتوى هذا الكتاب على خلفية نظرية بسيطة لا تتجاوز المعرفة الأساسية بالمجموعات والمتتاليات، كما تم تجنب الحجج الرياضية المعقدة قدر الإمكان. المواضيع والميزات: يقدم مقدمة شاملة لـ CSP؛ ويناقش أحدث التطورات في CSP، حيث يغطي مواضيع الدلالات التشغيلية، والنماذج الدلالية، ونماذج الملاحظة المحدودة، ونماذج السلوك اللانهائي، والدلالات الجبرية؛ كما يستعرض التطبيق العملي لـ CSP، بما في ذلك النمذجة الزمنية، والنمذجة المنفصلة، والتحقق المعتمد على المعاملات، ومشكلة انفجار الحالة، بالإضافة إلى المواضيع المتقدمة في استخدام FDR؛ كما يبحث في قدرة CSP على وصف وتمكين الاستدلال حول الأنظمة المتوازية التي يتم نمذجتها في نماذج أخرى؛ ويغطي مجموعة واسعة ومتنوعة من الأنظمة المتزامنة. يشمل هذا الكتاب الأنظمة التوافقية، والموقوتة، والقائمة على الأولويات، والمتنقلة، والأنظمة ذات المتغيرات المشتركة، ومخططات الحالة، والأنظمة ذات التخزين المؤقت، والأنظمة غير المتزامنة؛ كما يتضمن تمارين ودراسات حالة لدعم المحتوى، ويوفر أدوات ومعلومات إضافية عبر الموقع الإلكتروني المرتبط: http: //www.comlab.ox.ac.uk/ucs/.. بدءاً من طلاب علوم الحاسوب في مرحلة البكالوريوس الذين يحتاجون إلى مقدمة في هذا المجال، وصولاً إلى الباحثين والممارسين الراغبين في فهم أكثر عمقاً لنظرية وممارسة الأنظمة المتزامنة، يعد هذا المرجع الشامل قراءة أساسية لكل مهتم ببروتوكول CSP الخاص بـ Hoare. من الغلاف الخلفي تُستخدم عمليات التواصل المتسلسلة (CSP) على نطاق واسع في تدريس وتطبيق نظرية التزامن، وذلك منذ نشر كتاب Communicating Sequential Processes لـ C.A.R. Hoare في عام 1985. وتعد CSP لغة برمجة ولغة مواصفات في آن واحد، حيث تساعد المستخدمين على فهم الأنظمة المتزامنة، وتحديد ما إذا كان البرنامج يلبي مواصفاته. وباعتبارها عضواً في عائلة جبر العمليات، يتم تقديم مفاهيم التواصل والتفاعل بأسلوب جبري. يُعد كتاب "فهم الأنظمة المتزامنة" مرجعاً وكتاباً دراسياً لا غنى عنه حول أحدث التقنيات في مجال نماذج العمليات المتزامنة (CSP)، كما يعمل كمقدمة شاملة لهذا المجال، بالإضافة إلى توفيره لمادة علمية تغطي عدداً من المساقات المتقدمة. ويُعتبر الكتاب المرجع الأول لكل من يرغب في استخدام CSP أو التعرف على نظرياتها، كما يستعرض رؤى أخرى للتزامن باستخدام CSP لنمذجتها وشرحها. النص متكامل تماماً مع الأدوات القائمة على CSP مثل Failures-Divergences Refinement (FDR)، كما يوضح كيفية إنشاء أدوات جديدة بناءً على FDR. يعتمد معظم محتوى هذا الكتاب على عدم الحاجة إلى معرفة مسبقة بالخلفية النظرية، باستثناء المعرفة الأساسية بالمجموعات والمتتاليات. كما تم تجنب الحجج الرياضية المعقدة قدر الإمكان. المواضيع والميزات: يقدم هذا الكتاب مقدمة شاملة ومبسطة لـ CSP، ويناقش أحدث التطورات في هذا المجال، مع تقديم عرض مبتكر لدلالاته التشغيلية والجبرية، بالإضافة إلى أول مسح شامل لتسلسل نماذج الدلالة السلوكية الخاصة به. كما يستعرض التطبيقات العملية لـ CSP، بما في ذلك النمذجة الزمنية، والنمذجة المنفصلة، والتحقق المعتمد على المعايير، ومشكلة انفجار الحالة، إلى جانب مواضيع متقدمة في استخدام FDR. كما يبحث في قدرة CSP على وصف وتمكين الاستدلال حول الأنظمة المتوازية التي يتم نمذجتها في نماذج أخرى بما في ذلك يتضمن الكتاب فصلين حول البرمجة باستخدام المتغيرات المشتركة، ويغطي مجموعة واسعة ومتنوعة من الأنظمة المتزامنة، بما في ذلك الأنظمة التوافقية، والموقوتة، والقائمة على الأولويات، والمتنقلة، وأنظمة المتغيرات المشتركة، ومخططات الحالة، والأنظمة ذات التخزين المؤقت، والأنظمة غير المتزامنة. كما يحتوي على تمارين وحالات دراسية وافرة لدعم النص والمساعدة في الشرح، ويوفر أدوات ومعلومات إضافية عبر الموقع الإلكتروني المرتبط: http: //www.comlab.ox.ac.uk/ucs/

يُعد هذا المرجع الشامل قراءة أساسية لكل مهتم بـ CSP الخاصة بـ Hoare، بدءاً من طلاب علوم الحاسوب في مرحلة البكالوريوس الذين يحتاجون إلى مقدمة في هذا المجال، وصولاً إلى الباحثين والممارسين الراغبين في فهم أكثر عمقاً لنظرية وممارسة الأنظمة المتزامنة. يشغل Bill Roscoe منصب رئيس القسم في Oxford University Computing Laboratory منذ عام 2003، وهو أستاذ لعلوم الحاسوب هناك منذ عام 1997. كما أنه زميل في University College، Oxford، والمدير المشارك لـ James Martin Institute for the Future of Computing. وهو أيضاً محرر مشارك لكتاب Springer بعنوان Reflections on the Work of C.A.R. Hoare .

آراء المراجعات

من المراجعات: "ينقسم هذا الكتاب إلى أربعة أجزاء ... . الجزء الأول مصمم لجمهور من طلاب علوم الحاسوب في مرحلتي البكالوريوس والدراسات العليا. ... الجزء الثاني مصمم للأشخاص المطلعين على الجزء الأول والذين لديهم اهتمامات نظرية إلى حد ما. ... الجزء الثالث مخصص للأشخاص الذين ... يرغبون في أن يكونوا قادرين على استخدامها بطريقة أفضل، أو المهتمين تحديداً بالأنظمة الموقوتة. الجزء الرابع مصمم للأشخاص الذين يفهمون بالفعل الـ CSP." (Günther Bauer, Zentralblatt MATH, Vol. 1211, 2011)