Автоматно-функциональная парадигма программирования реактивных систем

Докладчик: Максим Нейзов

Доклад посвящен вопросу объединения функционального и автоматного подходов к программированию реактивных систем. Обсуждается вопрос применимости подхода и его достоинства, позволяющие упростить разработку и формальную верификацию, повысить понимаемость программ, минимизировать число ошибок. Практическое использование концепции автоматно-функционального подхода демо

План доклада:
00:00 Начало доклада
1:29 Модель поведения реактивной системы
2:10 Автоматный подход (АП) к разработке: общая характеристика
2:39 1-ое достоинство АП - явное выделение состояний
2:55 2-ое достоинство АП - простое и компактное задание бесконечного множества сценариев
4:20 3-е достоинство АП - отсутствие комбинаторного взрыва при описании алгоритма
5:27 4-ое достоинство АП - при верификации не нужен анализ предысторий
6:49 1-ый недостаток АП - замкнутые системы затрудняют понимание/анализ
7:23 2-ой недостаток АП - инерционность компонентов/связей приводит к усложнению
8:25 3-ий недостаток АП - фиксированная (не гибкая, не всегда подходящая) семантика операций композиции
10:50 4-ый недостаток АП - при верификации необходим анализ будущих сценариев
11:36 Функциональный подход (ФП) к разработке: общая характеристика
11:55 1...3 достоинства функционального подхода
12:40 4-ое достоинство ФП - при верификации не нужен анализ будущих сценариев
13:11 Недостаток ФП - не ориентирован на работу с состояниями
13:20 Достоинства и недостатки АП и ФП (сводная таблица)
13:43 Часть 2: Автоматно-функциональный подход к разработке алгоритмов
13:43 Автоматно-функциональный подход (АФП): общая характеристика
15:03 Гибкая семантика операций композиции: обоснование эффективности
15:30 Фрагментарное задание компонентного автомата
15:49 Пример 1: синхронная композиция side-by-side
16:36 Пример 2: каскадная композиция (последовательное соединение)
17:46 Пример 3: иерархическая композиция (вложенность)
20:21 Проектирование компонентного автомата
20:44 Проектирование композиционного автомата
22:50 Возможные свойства для верификации автомата
23:20 Модель требований для АФП
24:04 Пример 1: замкнутая система
31:21 Пример 2: неявно заданная коммуникация
37:20 Пример 3: совместная работа устройств
43:15 Итог объединения подходов
43:46 Целесообразность применения АФП
44:36 Объединение достоинств АП и ФП в АФП (сводная таблица)
44:53 Вопросы и обсуждение
45:04 Обсуждение/уточнение терминологии
54:08 Обсуждение верификации (тройка Хоара)
55:51 Обсуждение взаимосвязанных автоматов
1:05:03 Обсуждение разработки большой функции
1:08:24 Обсуждение нормального завершения в Argos
1:12:01 Обсуждение примера 3: совместная работа устройств
1:15:12 Обсуждение недетерминизма в примере 1: замкнутая система
1:25:05 Обсуждение верификации (требования для серого ящика)
1:25:58 Обсуждение реактивной системы
1:31:16 Обсуждение смысла построения графов композиционного автомата в примерах
1:35:20 Заключительная речь координатора семинара

Видео Автоматно-функциональная парадигма программирования реактивных систем канала JetBrains Research