アンビエント計算

コンピュータサイエンスにおいて、アンビエント計算は、1998年にルカ・カルデッリとアンドリュー・D・ゴードンによって考案されたプロセス計算であり、モビリティを含む並行システムの記述と理論化に使用されます。ここでのモビリティとは、モバイルデバイス上で実行される計算（つまり、動的トポロジを持つネットワーク）とモバイル計算（つまり、ネットワーク内を移動できる実行可能コード）の両方を意味します。アンビエント計算は、両方の種類のモビリティをモデル化するための統一されたフレームワークを提供します。^{[1]これは、}インターネットなどの並行システムでの相互作用をモデル化するために使用されます。

アンビエント計算は、その発端以来、密接に関連したアンビエント計算のファミリーに成長してきました。

アンビエント計算の基本的なプリミティブはアンビエントです。アンビエントは、計算が実行できる境界のある場所として非公式に定義されます。境界の概念は、移動性を表現するための鍵と考えられています。境界は、全体として移動できる計算エージェントを定義するためです。^[1]アンビエントの例には次のものがあります。

• ウェブページ（ファイルで区切られる）
• 仮想アドレス空間（アドレス範囲によって区切られる）
• Unix ファイルシステム (物理ボリューム内で制限される)
• 単一のデータオブジェクト（「self」で区切られる）
• ノートパソコン（ケースとデータポートで囲まれている）

アンビエント計算におけるアンビエントの主な特性は次のとおりです。

• アンビエントには名前があり、それを使用してアンビエントへのアクセスを制御します。
• アンビエントは他のアンビエント内にネストすることができます（例えば、管理ドメインを表します）
• アンビエント全体を移動できます。

計算は境界の交差、つまりアンビエントの動きとして表現されます。アンビエントには4つの基本的な操作（または機能）があります。^[1]

• ${\displaystyle in\;mP}$周囲のアンビエントに兄弟アンビエントに入るように指示し、その後次のように続行します。${\displaystyle m}$${\displaystyle P}$
• ${\displaystyle 出力\;mP}$周囲のアンビエントに親アンビエントから退出するよう指示する${\displaystyle m}$
• ${\displaystyle 開く\;mP}$周囲の環境に、同じレベルにある環境の境界を解消するように指示します。${\displaystyle m}$
• ${\displaystyle コピー\;m.}$何かを何度でもコピーする${\displaystyle m}$

アンビエント計算は、これらの操作の結果が何であるかを正式に定義する削減セマンティクスを提供します。

アンビエント内の（つまりアンビエントにローカルな）通信は匿名かつ非同期です。出力アクションは、名前または機能を周囲のアンビエントに解放します。入力アクションは、アンビエントから値を取得し、それを変数にバインドします。非ローカルI/O は、さまざまな方法でこれらのローカル通信アクションの観点から表現できます。1 つの方法は、（上記の機能を使用して）あるアンビエントから別のアンビエントにメッセージを運ぶモバイル「メッセンジャー」エージェントを使用することです。もう 1 つの方法は、アンビエントとそのアンビエントに対する操作の観点からチャネルをモデル化することにより、チャネルベースの通信をエミュレートすることです。^[1] 3 つの基本的なアンビエント プリミティブ、つまりin、out、open は、 π 計算で名前渡しチャネルをシミュレートするのに十分な表現力を持っています。

• ラムダ計算
• 可動膜
• 型理論
• API-微積分

• モバイル コンピュテーショナル アンビエント by Luca Cardelli