[发明专利]一种图形化的Pi演算方法

说明书

技术领域

本发明是关于计算机软件形式化技术领域，特别涉及一种图形化的Pi演算方法。

背景技术

Pi演算是描述并发系统的工具。目前，Pi演算的研究主要集中于其代数性质的研究，对于进程代数中重要的模拟概念，主要是从代数的角度给出，并进行研究。通常在描述两个进程互模拟，需要借助操作语义，运用操作规则展开研究。

对于从代数的角度研究Pi演算的进程，的确有很多好处，例如它能够用数学的语言说明系统之间的相同或差异，通过已有的代数性质的研究，研究人员得出了很多重要的计算机语言的性质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种图形化的Pi演算方法，在Pi演算中能够更容易地判断两个进程的等价性质，并且运用图的性质来研究进程的互模拟特性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种图形化的Pi演算方法，包括如下步骤：定义Pi演算的静态语义；定义翻译后的动态规则；定义Pi演算的传输图形；通过传输图形建立进程图，所述进程图包含了进程所有可能作的动作的有向图，并通过进程图来研究进程等价性。

本发明的优点在于，侧重于运用图形技术，通过研究有向图TransitionGraph来研究进程的等价，提出了判断图同构的算法，通过研究Transition Graph图可以判断子进程的可达性，进程是否会发生死锁等问题，这些性质的研究都是原有代数方法所不能直观说明，并且提供了一种有向图的判定算法(在一定前提下的图同构判定)，这一判定算法可以作为计算机方面的自动判定进程等价提供基础。所采用的方法使用了有向图的技术来描述进程的代数性质，具有直观，可判定的优势，避免了代数性质研究的复杂，抽象的不足。

附图说明

附图1所示是Pi演算的规则的操作语义定义。

附图2与附图3是传输图形的节点示意图。

附图4是A进程上的二元关系S的性质示意图。

具体实施方式

接下来结合附图详细介绍本发明所述一种图形化的Pi演算方法方法的具体实施方式。

本具体实施方式包括如下步骤：步骤10，定义Pi演算的静态语义；步骤11，定义翻译后的动态规则；步骤S20，定义Pi演算的传输图形；步骤S30，通过传输图形建立进程图T，所述进程图T包含了进程所有可能作的动作的有向图，并通过进程图来研究进程等价性。

参考步骤10与步骤S11，定义Pi演算的静态语义；定义翻译后的动态规则。

上述两个步骤用以建立起Pi演算的规则。定义如下：

[x=y]P|A(y1,..yn).]]>

操作语义定义如附图1所示。

步骤S20，定义Pi演算的传输图形(Transition Graph)。传输图形不同于Pi演算中的衍生树(Derivative Tree)，后者是Pi演算所描述的进程的静态语法结构，许多Observation等价的系统在衍生树上并不等价，为此，本实施方式引入了Transition Graph，该图反映了进程运行时的动态路径。传输图形的形式化定义如下。

定义：Transition Graph T＝(P，Act，-＞)，P集合代表用Pi演算描述的进程，代表着图中的节点，Act集合是进程可以执行的动作的集合，代表着图中的弧，-＞集合代表三元组(p，a，p’)，即如果进程p通过a动作演变成进程p’，形式记为则T的相应图中包含了从节点p经过a动作演变成为p’，如下所示：

例如：S2＝P{c/x}|R，类似可以绘制出发生和的部分，如附图2所示。

又如：s＝a(x).P’，则相应的Transition Graph子图可以绘制成附图3的形式。

步骤S30，通过传输图形建立进程图T，所述进程图T包含了进程所有可能作的动作的有向图，并通过进程图来研究进程等价性。