Transactional graph transformation systems

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Foss, Luciana
• Orientador(a): Ribeiro, Leila
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Teoria da computação; Programação; Gramatica : Grafos; Programação orientada : Objetos
• Palavras-chave em Inglês: Graph transformation; Transactions; Refinement; Interaction pattern
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/14966

Em contraste aos sistemas transformacionais, sistemas reativos são caracterisados por reagir continuamente a estímulos provinientes seu ambiente. Além da reatividade, se considerarmos que muitas aplicações requerem métodos de especificação que possibilitam descrever a distribuição espacial dos estados, sistemas de transformação de grafos parecem ser uma técnica de especificação bastante adequada. Algumas aplicações com essas características são sistemas móveis e vias biológicas. Além disso, diversas abordagens para especificação de sistemas reativos propõem usar linguagens assíncronas para especificar a comunicação entre componentes e definem mecanismos para descrever um conjunto (ou seqüência) de atividades que são realizadas atomicamente. Porém, pouca atenção tem sido dada à idéia de estender sistemas de transformação de grafos para permitir a especificação de atividades atômicas. Recentemente, inspirada nas idéias das redes de Petri “zero-safe” foi definida uma extensão de sistemas de transformação de grafos (GTS) – denominada GTS transacional (T-GTS) – equipando-os com uma noção de transação. Uma transação, nesta abordagem, descreve um conjunto de ações que são executadas de um modo atômico e é definida através de uma distinção entre os recursos visíveis e invisíveis de um ponto de vista externo, onde os últimos são considerados temporários e “esquecidos” em um nível abstrato. Nesta tese é dada uma fundamentação mais teórica para T-GTSs definindo uma noção de morfismos de implementação T-GTS (associando produções de um sistema com transações de outro) e, usando essa noção, é demonstrada a existência de uma adjunção entre as categorias de GTSs e T-GTSs com morfismos de implementação. Além disso, GTSs transacionais são estendidas com um mecanismo para descrever padrões de interação de sistemas reativos através de relações de dependência incluídas nas produções. A idéia é que um sitema interage com seu ambiente consumindo e criando elementos visíveis para à esse ambiente, uma relação de causalidade. Finalmente, propomos uma noção de refinamento para T-GTSs com relação de dependência caracterizada por uma visão “caixa-devidro”, onde alguns aspectos internos são preservados. Em um nível abstrato, o sistema é especificado por produções que descrevem (de uma maneira atômica) reações completas, onde a relação de dependência determina algumas restrições na estrutura interna dessas reações. Um refinamento de um sistema é definido por um morfismo total de implementação que associa cada produção (abstrata) a uma transação. Assim, o sistema refinado preserva todo o comportamento externo do sistema original e as restrições da estrutura interna determinadas pelas relações de dependência.