কেন আমরা বিতরণ করা কম্পিউটিংয়ের একটি সংহত জটিলতা তত্ত্ব বিকাশ করতে পারি না?


41

বিতরণকৃত অ্যালগরিদমগুলি বর্ণনা করার জন্য একটি একক গাণিতিক তত্ত্ব বিকাশে বিতরণকৃত কম্পিউটিংয়ের ক্ষেত্রটি খারাপভাবে হ্রাস পেয়েছে। বিতরণ করা গণনার কয়েকটি 'মডেল' এবং ফ্রেমওয়ার্ক রয়েছে যা একে অপরের সাথে কেবল সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়। বিবিধ অস্থায়ী বৈশিষ্ট্যের নিবিড় বিস্ফোরণ (অ্যাসিনক্রোনারি, সিঙ্ক্রোনারি, আংশিক সিনক্রোনাই), বিভিন্ন যোগাযোগের আদিমতা (বার্তা পাস করা বনাম ভাগ করা মেমরি, সম্প্রচার বনাম ইউনিকাস্ট), একাধিক ত্রুটি মডেল (ব্যর্থ স্টপ, ক্র্যাশ পুনরুদ্ধার, বাদ দেওয়া, বাইজেন্টাইন ইত্যাদি) চালু) আমাদের সিস্টেমের মডেল, ফ্রেমওয়ার্ক এবং পদ্ধতিগুলির একটি অবিচ্ছেদ্য সংখ্যা রেখে গেছে, যেগুলি এই মডেলগুলি এবং ফ্রেমওয়ার্কগুলিতে আপেক্ষিক দ্রবণীয়তার ফলাফল এবং নিম্ন সীমাগুলির তুলনা করা কঠোর, অবলীল এবং কখনও কখনও অসম্ভব হয়ে পড়েছে।

আমার প্রশ্ন খুব সহজ, কেন তাই হয়? বিতরণকৃত কম্পিউটারিংয়ের (মৌলিকভাবে এর ক্রমবর্ধমান অংশ থেকে) এত কী আলাদা যে আমরা গবেষণাকে বিতরণকৃত কম্পিউটিংয়ের একীভূত তত্ত্বের সাথে সংগৃহীত করতে পারি নি? সিক্যুয়ালি কম্পিউটিং সহ, ট্যুরিং মেশিনস, রিকার্সিভ ফাংশনস এবং ল্যাম্বদা ক্যালকুলাস সমস্তই সমতুল্য হতে বেরিয়েছে। এটি কি কেবল ভাগ্যের এক স্ট্রোক ছিল, বা আমরা বিতরণ করা কম্পিউটিংয়ের সাথে এখনও সম্পন্ন হওয়া যায়নি এমনভাবে সিক্যুয়ালি কম্পিউটিংয়ের encapsুলেটে একটি ভাল কাজ করেছি?

অন্য কথায়, একটি মার্জিত তত্ত্ব (এবং যদি তাই হয়, কিভাবে এবং কেন?) যাও সহজাতভাবে unyielding গণনা বিতরণ করা হয়, বা আমরা এই জাতীয় তত্ত্ব আবিষ্কার করার জন্য যথেষ্ট স্মার্ট না?

এই সমস্যার সমাধান করার জন্য আমি কেবলমাত্র রেফারেন্সটি দেখতে পেলাম: ফিশার এবং মেরিট ডিওআই দ্বারা " বিতরণ করা কম্পিউটিং তত্ত্ব গবেষণার দুই দশকের মূল্যায়ন": 10.1007 / s00446-003-0096-6

যে কোনও তথ্যসূত্র বা বিবরণ সত্যই সহায়ক হবে।

উত্তর:


26

আমার গ্রহণযোগ্যতাটি হ'ল গণনাটির বিমূর্ত উদ্দেশ্যপ্রণোদিত ট্যুরিং মেশিন মডেলটি প্রযুক্তির একটি ভাল অনুমান ছিল খুব আগে পর্যন্ত, যেখানে বিতরণ করা কম্পিউটারিংয়ের মডেলগুলি, আসার সময় থেকে, বাস্তব বিশ্বের দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিল, যা সর্বদা বিমূর্ততার চেয়ে অদৃশ্য is

১৯৪০-১৯৯৫ সাল থেকে, সমস্যার উদাহরণগুলির আকার, সমান্তরালতা এবং একমত হওয়ার তুলনামূলক "গুরুত্বহীনতা" এবং কম্পিউটিং ডিভাইসের ম্যাক্রো-স্কেল, সমস্তই "ষড়যন্ত্র" করে টুরিং মেশিনকে বাস্তব-বিশ্বের কম্পিউটারগুলির একটি দুর্দান্ত অনুমান হিসাবে রেখেছিল। যাইহোক, একবার আপনি বিশাল ডেটাসেটগুলি, সম্মতির জন্য সর্বব্যাপী প্রয়োজন, অ্যালগরিদমিক লেন্সের মাধ্যমে জীববিজ্ঞান ইত্যাদি নিয়ে কাজ শুরু করার পরে, গণনার কোনও "স্বজ্ঞাত" মডেল থাকলে এটি খুব কম স্পষ্ট হয় is সম্ভবত একটি মডেলের সমস্যাগুলি কঠিন নয় - কঠোরভাবে কম কম্পিউটেশনাল জটিল - অন্যটিতে। সুতরাং আমি বিশ্বাস করি যে মূলধারার গণনামূলক জটিলতা অবশেষে বিতরণ করা কম্পিউটিংয়ের সাথে ধরা পড়ছে (রিয়েল-ওয়ার্ল্ড বিবেচনার দ্বারা অনুপ্রাণিত একাধিক মডেল গণনা এবং ডেটা স্ট্রাকচার বিবেচনা করে)।


7
এছাড়াও সংশ্লিষ্ট ক্ষেত্রগুলির সংজ্ঞাযুক্ত প্রশ্নগুলি বিবেচনা করুন। "ধরুন আপনি নিখুঁতভাবে গণনা করতে পারবেন। আপনি যা করতে পারেন এবং কী করতে পারবেন না তার সীমা কত?" বনাম। "ধরে নিন আপনার কোনও ত্রুটিযুক্ত চ্যানেল, প্রসেসর রয়েছে বা ধরে নিন আপনার কোনও শত্রু রয়েছে those এই বাধাগুলির মুখোমুখি হয়ে আপনি কীভাবে সফলভাবে গণনা করতে পারবেন?" প্রথম প্রশ্নটিতে "পরিষ্কার" উত্তর দেওয়ার সম্ভাবনা বেশি। দ্বিতীয়টি অগোছালোতাকে বৈজ্ঞানিক করার অনুরোধ।
অ্যারন স্টার্লিং

21

আমি শাস্ত্রীয় গ্রাফ সমস্যার (বা ইনপুট / আউটপুট সমস্যা) দৃষ্টিকোণ থেকে এর উত্তর দেব: আমাদের একটি নেটওয়ার্ক রয়েছে, প্রতিটি নোড ইনপুট হিসাবে কিছু পায় এবং প্রতিটি নোডকে অবশ্যই আউটপুট হিসাবে কিছু উত্পাদন করতে পারে। আমার ধারণা, এটি প্রচলিত গণনার জটিলতার জগতের সবচেয়ে কাছাকাছি।

আমি অবশ্যই পক্ষপাতদুষ্ট, কিন্তু আমার মনে হয় সেটিং, যে হয় একটি সহজ এবং কম্পিউটিং বিতরণ মোটামুটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত মডেল: সমলয় বিতরণ আলগোরিদিম সংজ্ঞা সঙ্গে, যে সময় = সমলয় চক্রের সংখ্যা গণনা চলছে । পেলেগের পরিভাষায়, এটি LOCAL মডেল।

এই মডেলটি খুব সুন্দর কারণ এটির খুব কম "চলিত অংশ" রয়েছে, কোনও প্যারামিটার নেই etc. ইত্যাদি তবুও এটি খুব কংক্রিট: এই মডেলটিতে একটি অ্যালগরিদমের চলমান সময় হুবহু 15 বলে বোধগম্য হয়। এবং আপনি নিঃশর্ত, তথ্য-তাত্ত্বিক নিম্ন সীমা প্রমাণ করতে পারেন: এই দৃষ্টিকোণ থেকে, অনেক গ্রাফ সমস্যার বিতরণ জটিলতা (উদাহরণস্বরূপ, গ্রাফ রঙ করা) মোটামুটি ভালভাবে বোঝা যায়।

এই মডেলটি বিতরণকৃত কম্পিউটিংয়ের অনেকগুলি ক্ষেত্রে একীভূত পদ্ধতির ব্যবস্থা করে:

  • বার্তা-পাসিং বনাম ভাগ করা মেমরি, সম্প্রচার বনাম ইউনিকাস্ট: এই মডেলটিতে অপ্রাসঙ্গিক।
  • α
  • আপনি গতিশীল নেটওয়ার্কগুলির জন্য একটি অ্যালগরিদম পেতে চান, বা আপনি ব্যর্থতা থেকে পুনরুদ্ধার করতে চান? ঠিক আছে, যদি আপনার সিঙ্ক্রোনাস অ্যালগরিদম নির্বিচারে হয় তবে আপনি এটি একটি স্ব-স্থিতিশীল অ্যালগরিদম তৈরি করতে ব্যবহার করতে পারেন । আবার সময় জটিলতা মূলত অকার্যকর।

এখন যতক্ষণ আপনি এই সমস্যাগুলি "সত্যই বিতরণ করা" এই অর্থে আপনার অ্যালগরিদমের চলমান সময়টি গ্রাফের ব্যাসের চেয়ে ছোট, ততক্ষণ কোনও নোডের কাঠামোর বিষয়ে সম্পূর্ণ তথ্য থাকতে হবে না যতক্ষণ না এই সমস্ত ঠিক আছে is চিত্রলেখ. যাইহোক, এমন অনেকগুলি সমস্যা রয়েছে যা সহজাতভাবে বৈশ্বিক: এই মডেলের দ্রুততম অ্যালগরিদমের চলমান সময় রয়েছে যা গ্রাফের ব্যাসের ক্ষেত্রে লিনিয়ার। এই সমস্যাগুলির অধ্যয়নগুলিতে, উপরের মডেলটি আর কোনও বোঝায় না এবং তারপরে আমাদের অন্য কিছু অবলম্বন করা দরকার। সাধারণত, কেউ নেটওয়ার্কে প্রদত্ত বার্তাগুলির বা বিটের মোট সংখ্যার দিকে মনোযোগ দিতে শুরু করে। আমরা বিভিন্ন মডেল পাওয়ার এক কারণ।


তারপরে অবশ্যই আমাদের সমস্যাটি রয়েছে যে বিতরণকৃত কম্পিউটিং সম্প্রদায়টি আসলে দুটি ভিন্ন সম্প্রদায়, আশ্চর্যজনকভাবে কয়েকটি বিষয় সাধারণ । আপনি দুই সম্প্রদায় থেকে একসঙ্গে সমস্ত মডেলের ডেলা, তাহলে এটি হবে অবশ্যই বিভ্রান্তিকর ... আমার উত্তর উপরে সম্প্রদায়ের শুধুমাত্র অর্ধেক সঙ্গে সম্পর্কযুক্ত একটি বিট দেখুন; আমি বিশ্বাস করি অন্যরা অর্ধেকটি পূরণ করবে।


যদি আমি এটি সঠিকভাবে বুঝতে পারি তবে মুল বক্তব্যটি হ'ল কেবল একটি সিঙ্ক্রোনাস সিস্টেমের জন্য একটি মার্জিত তত্ত্ব রয়েছে অন্য কিছু নয়। সিঙ্ক্রোনাসগুলি ছাড়া অন্য সিস্টেমে সম্মানের সাথে আমরা দু'টি ভিন্ন সম্প্রদায় থেকে সমস্যা / ফোকাসির মুখোমুখি হচ্ছি এবং এটি একটি একক তত্ত্ব বিকাশের সাথে পদ্ধতিগত সমস্যাগুলি উপস্থাপন করে। আমি কি আপনার যুক্তি সঠিকভাবে বুঝতে পেরেছি?
শ্রীকান্ত স্যাস্ট্রি

খুব তথ্যপূর্ণ উত্তরের জন্য ধন্যবাদ। আমি উত্তর হিসাবে এটি গ্রহণ করবে।
মোহাম্মদ আল তুর্কিস্তান

5

বিতরণ করা কম্পিউটিংয়ের বিভিন্ন মডেল ক্যাপচার করার একটি রোমান্টিক ধারণাটি বীজগণিত টপোলজির মাধ্যমে হয়েছিল। মূল ধারণাটি হ'ল সরল জটিলগুলি বিন্দুগুলিকে প্রসেসের স্টেটস হিসাবে রেখে প্রতিটি প্রসেস আইডির সাথে লেবেলযুক্ত তৈরি করা। এই হল কার্তুজ বিষয়ে। আপনার প্রশ্নের নিকটতম উত্তর সম্ভবত এলি গাফনি তার গবেষণাপত্রে স্পর্শ করেছেন - বিতরণকারী কম্পিউটিং- একটি তত্ত্বের ঝলক lim তাঁর গবেষণাপত্রে, তিনি দু'তিন প্রসেসরের (এসেইল স্টপ এবং বাইজেন্টাইন) অ্যাসিঙ্ক ভাগ করে নেওয়া মেমরি দিয়ে কীভাবে শুরু করেছিলেন তা সিমুলেশনগুলি দেখায় - এটি বার্তা উত্তীর্ণ মডেলটিতে কীভাবে এটি প্রয়োগ করতে পারে তা দেখায়। তার অনুকরণগুলি বোঝার জন্য গুরুত্বপূর্ণ হ'ল টপোলজিকভাবে বিতরণকৃত কম্পিউটিং দেখার ধারণা


4

আমি মনে করি প্রসঙ্গে দেখা গেলে পরিস্থিতিটি একেবারেই আলাদা দেখাচ্ছে: বাইজেন্টাইন চুক্তির প্রাথমিক কাজ এবং অসম্ভবতার ফলাফল থেকে শুরু ( PSL80 LSP82 FLP85), এটি শীঘ্রই স্পষ্ট হয়ে গেছে যে বিতরণ করা কম্পিউটিংয়ের মৌলিক সমস্যাগুলি কেবলমাত্র কঠোর সিঙ্ক্রোনারি অনুমান এবং একটি উচ্চতর ডিগ্রি রিডানডেন্সির মাধ্যমে সমাধান করা যেতে পারে। যেহেতু এই শর্তহীন তাত্ত্বিক সংস্থার নিম্ন সীমাটি কোনও ব্যবহারিক উদ্দেশ্যে অপরিহার্য বলে বিবেচিত হয়েছিল, তাই গবেষণা আরও পরিশোধিত মডেলগুলি বিকাশের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছিল যা অনুমানের চিরসবুজ-দানাযুক্ত বাণিজ্য-অফকে উদাহরণস্বরূপ (উদাহরণস্বরূপ সময় গ্যারান্টি বা ব্যর্থতার পদ্ধতিতে) বনাম গ্যারান্টি (যেমন সংখ্যার সংখ্যা) সিস্টেম ডিজাইনারদের হাতে থাকা সিস্টেমের জন্য সঠিক বাণিজ্য-সন্ধানের জন্য সিস্টেম ডিজাইনারদের সরঞ্জাম দেওয়ার জন্য কী ধরণের উপাদানগুলি সহ্য করা হয়েছে, যেমন প্রসেসর, লিঙ্কগুলি) কী ধরণের একযোগে ত্রুটি।


আমি বুঝতে পারি যে বিতরণকৃত জায়গাগুলিতে সমস্যার 'ব্যবহারিক' দ্রাব্যতা বোঝার জন্য পরিমার্জিত মডেলগুলি চালু করা হয়েছিল। এই প্রত্যাশিত মডেলগুলি দ্রাবনযোগ্যতা, সময়ের জটিলতা এবং বার্তার জটিলতার সাথে সম্মতি সহকারে সুন্দরভাবে তাদেরকে একটি শ্রেণিবিন্যাসে সাজিয়ে তুলবেন বলে প্রত্যাশা করা উচিত। দুর্ভাগ্যক্রমে, এটি ক্ষেত্রে নয়। আমার প্রশ্ন এখানে, এই বলকানাইজেশনের কারণ কী? যদি এটি বিতরণ করা কম্পিউটিংয়ের অন্তর্নিহিত কিছু গুণ (গুলি) হয় তবে তারা কী?
শ্রীকান্ত Sastry
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.