ควรใช้ DAG (Directed Acyclic Graph) ในการเขียนโปรแกรมเมื่อใด

ฉันเพิ่งพบกรอบชื่อecto

ในเฟรมเวิร์กนี้ส่วนประกอบพื้นฐานที่ชื่อว่า"พลาสม่า"ซึ่งเป็นกราฟเชิงเส้นกำกับของ ecto ใน ecto พลาสซึมสามารถดำเนินการได้โดยตัวจัดตารางเวลาของ ecto

ฉันสงสัยว่ากลไกนี้มีประโยชน์อย่างไรและในสถานการณ์อื่นใดที่เราสามารถใช้ประโยชน์จากแนวคิดของ DAG ได้?

คำถามที่ดี

• รหัสอาจถูกแทนด้วย DAG ที่อธิบายถึงอินพุตและเอาต์พุตของการดำเนินการทางคณิตศาสตร์แต่ละอย่างที่ดำเนินการภายในรหัส การเป็นตัวแทนนี้ช่วยให้คอมไพเลอร์ดำเนินการกำจัดนิพจน์ย่อยทั่วไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• ระบบการจัดการการควบคุมแหล่งที่มาส่วนใหญ่ใช้การแก้ไขเป็น DAG
• ภาษาการเขียนโปรแกรมหลายภาษาอธิบายถึงระบบของค่าที่เกี่ยวข้องซึ่งกันและกันด้วยกราฟ acyclic โดยตรง เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงค่าหนึ่งผู้สืบทอดจะถูกคำนวณใหม่ แต่ละค่าถูกประเมินว่าเป็นฟังก์ชันของรุ่นก่อนใน DAG
• DAG มีประโยชน์ในการตรวจจับการชะงักงันเนื่องจากมันแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาระหว่างชุดของกระบวนการและทรัพยากร
• ในอัลกอริทึมแบบสุ่มจำนวนมากในเรขาคณิตเชิงคำนวณอัลกอริทึมรักษาประวัติ DAG แทนคุณสมบัติของการก่อสร้างทางเรขาคณิตบางอย่างที่ถูกแทนที่ด้วยคุณสมบัติปลีกย่อยในภายหลัง; อาจตอบแบบสอบถามสถานที่ตั้งจุดสำหรับโครงสร้างข้อมูลทั้งสองข้างต้นโดยเส้นทางดังต่อไปนี้ใน DAG นี้
• เมื่อเรามีหน่วยความจำ DAG เราสามารถเขียนอัลกอริธึมเพื่อคำนวณเวลาดำเนินการสูงสุดของทั้งชุด
• ในขณะที่การเขียนโปรแกรมระบบสเปรดชีตกราฟการพึ่งพาที่เชื่อมต่อเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์ถ้าเซลล์แรกเก็บสูตรที่ใช้ค่าในเซลล์ที่สองจะต้องเป็นกราฟ acyclic โดยตรง รอบของการอ้างอิงไม่ได้รับอนุญาตเพราะจะทำให้เซลล์ที่เกี่ยวข้องในวัฏจักรไม่มีค่าที่กำหนดไว้อย่างดี นอกจากนี้จำเป็นต้องมีการขึ้นต่อกันเป็นแบบวนรอบทำให้สามารถใช้ลำดับโทโพโลยีเพื่อกำหนดตารางเวลาการคำนวณค่าเซลล์ใหม่เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสเปรดชีต
• การใช้ DAG เราสามารถเขียนอัลกอริทึมเพื่อประเมินการคำนวณตามลำดับที่ถูกต้อง

แก้ไข:

• การสั่งซื้อการประเมินเซลล์สูตรเมื่อทำการคำนวณค่าสูตรในสเปรดชีตใหม่สามารถทำได้โดยใช้ DAG
• Git ใช้ DAG สำหรับการจัดเก็บเนื้อหาพอยน์เตอร์อ้างอิงสำหรับหัวการแทนแบบจำลองวัตถุและโปรโตคอลระยะไกล
• DAG ใช้ในการติดตามการกำหนดเวลา: วิธีปฏิบัติแรกสำหรับการกำหนดเวลาทั่วโลกการกำหนดเวลาการติดตามจะพยายามปรับเส้นทางการไหลของการควบคุมที่ดำเนินการบ่อยที่สุด
• Ecto เป็นกรอบการประมวลผลและใช้ DAG ในการสร้างแบบจำลองกราฟการประมวลผลเพื่อให้กราฟสั่งดำเนินการซิงโครนัส Plasm in Ecto คือ DAG และ Scheduler ทำงานอยู่
• DAG ใช้ในการวางท่อซอฟต์แวร์ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการเพิ่มประสิทธิภาพของลูปในลักษณะที่คล้ายคลึงกับการวางท่อฮาร์ดแวร์

ทรัพยากรที่ดี:

• http://www.biomedcentral.com/1471-2288/8/70
• http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12453109
• http://www.ericsink.com/vcbe/html/directed_acyclic_graphs.html
• http://xlinux.nist.gov/dads/HTML/directAcycGraph.html

คำตอบคือมันไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรมมากนัก มันเกี่ยวกับการแก้ปัญหา

เช่นเดียวกับรายการที่ลิงก์คือโครงสร้างข้อมูลที่ใช้สำหรับปัญหาบางประเภทกราฟมีประโยชน์สำหรับการแสดงความสัมพันธ์บางอย่าง รายการที่เชื่อมโยงต้นไม้กราฟและโครงสร้างนามธรรมอื่น ๆ มีการเชื่อมต่อกับการเขียนโปรแกรมเท่านั้นซึ่งคุณสามารถนำไปใช้ในโค้ดได้ พวกเขาอยู่ในระดับที่สูงขึ้นของสิ่งที่เป็นนามธรรม มันไม่เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมมันเกี่ยวกับการใช้โครงสร้างข้อมูลในการแก้ปัญหา

หากคุณยังต้องการความสัมพันธ์กับการเขียนโปรแกรมกรุณาพิจารณาประเด็นต่อไปนี้:

• DAG (รู้จักกันในชื่อWait-For-Graphs - รายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติม ) มีประโยชน์ในการตรวจหาการหยุดชะงักเนื่องจากมันแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาระหว่างชุดของกระบวนการและทรัพยากร (ทั้งสองเป็นโหนดใน DAG) การหยุดชะงักจะเกิดขึ้นเมื่อตรวจพบรอบ
• เมื่อคุณมี DAG ในหน่วยความจำคุณสามารถเขียนอัลกอริทึมไปที่:
  • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการคำนวณถูกประเมินตามลำดับที่ถูกต้อง (การเรียงโทโพโลยี )
  • ถ้าการคำนวณสามารถทำได้พร้อมกัน แต่การคำนวณแต่ละครั้งมีเวลาดำเนินการสูงสุดคุณสามารถคำนวณเวลาดำเนินการสูงสุดของทั้งชุด

คนอื่น ๆ ได้ใช้ DAG กับข้อมูล แต่ฉันคิดว่าอย่างน้อยก็ใช้ได้ (ถ้าไม่มาก) กับรหัส Mahbubur R Aaman กล่าวถึงสิ่งนี้ดังนั้นนี่เป็นภาคผนวกของคำตอบของเขามากกว่าคำตอบทั้งหมดด้วยตัวเอง

มันเกิดขึ้นกับฉันมากกว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่จำเป็นที่ไม่มีลูปไม่สิ้นสุด (ขอบคุณ @AndresF.) คือ Directed Acyclic Graph (DAG) หมายความว่าเส้นทางที่เป็นไปได้ของการดำเนินการของรหัสถูกชี้นำ พวกเขาเป็นกราฟเพราะเส้นทางผ่านรหัสที่สำคัญใด ๆ นั้นไม่ง่ายเหมือนรายการหรือต้นไม้

ฉันทำงานใน XSLT ประมาณ 4 ปี ฉันมีช่วงเวลาที่แย่มากที่พยายามอธิบายว่าทำไมมันจึงไม่ใช่ภาษาโปรแกรมวัตถุประสงค์ทั่วไปที่ดี แต่ DAG คือเหตุผล โดยเฉพาะ XSLT เป็นภาษาที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล คุณกำหนดฟังก์ชั่น (ใช่ในแง่ฟังก์ชั่นการเขียนโปรแกรม) แต่คุณไม่จำเป็นต้องเรียกใช้ฟังก์ชันเหล่านี้จากรหัสของคุณ แต่ XSLT ตั้งค่าการรวมกันของการเลือกและการวนซ้ำผ่านโหนดของเอกสาร XML อินพุต ซึ่งช่วยให้โครงสร้างของข้อมูลอินพุตพิจารณาว่าฟังก์ชันใดถูกเรียกใช้และเรียงตามลำดับ

สิ่งนี้น่าสนใจมากและเจ๋งมากจนกระทั่งโปรแกรมของคุณพบสภาพข้อมูลที่คุณไม่ได้ทดสอบเวลา 2:30 น. และคุณต้องตื่นและแก้ไข เมื่อคุณปล่อยให้ข้อมูลกำหนด DAG ดังนั้นคำจำกัดความของ DAG จะกลายเป็นเงื่อนไขการป้อนข้อมูลที่เป็นไปได้ทั้งหมดซึ่งสำหรับแอปพลิเคชันทางธุรกิจที่ไม่น่าสนใจใด ๆ นั้นเกินกว่าจะคำนวณได้ มันเป็นไปไม่ได้

ตอนแรกฉันคิดว่าการเขียนโปรแกรมที่ใช้งานได้อาจไม่เป็น DAG เพราะบางครั้งคำสั่งการดำเนินการไม่ชัดเจนหรือแม้แต่ผู้ที่คิดเกี่ยวกับโปรแกรมเมอร์ แต่โปรแกรมการทำงานจะกำหนดการพึ่งพา ในความเป็นจริงลักษณะการประกาศของการเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นอาจจะคิดว่าเป็นการกำหนดเพียงการอ้างอิง (a ^ 2 = b ^ 2 + c ^ 2) โดยไม่ต้องระบุคำสั่งดำเนินการ (มันไม่สำคัญว่า 'b' หรือ 'c' กำลังสองก่อน ตราบใดที่ทั้งคู่กำลังสองก่อนที่จะถูกรวมเข้าด้วยกัน)

แต่ในขณะที่การเขียนโปรแกรมฟังก์ชั่นอาจจะคลุมเครือเกี่ยวกับคำสั่งของการดำเนินงานในระดับรายละเอียดก็จงใจชัดเจนเกี่ยวกับการพึ่งพา เหล่านี้เป็นคุณสมบัติที่ทำให้คล้อยตามพร้อมกัน ไม่ว่าในกรณีใด ๆ ยังคงมีกราฟของเส้นทางผ่านรหัสและกราฟนั้นยังคงกำกับอยู่ (ต้องมีการประเมินการอ้างอิงก่อนงานที่ต้องพึ่งพา) ดังนั้นฉันคิดว่า DAG จะใช้เช่นกัน

คำถามที่ดี - ขอบคุณสำหรับการโพสต์!

ปัจจุบัน DAG มีการประเมินต่ำเกินไปในการเขียนโปรแกรม ในอดีตมีหลายสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาที่ทำจากต้นไม้และลำดับชั้นเพราะการย้ายบางสิ่งบางอย่างในกล่องนั้นสะดวกสำหรับสมองของเราที่จะจัดการสิ่งที่ซับซ้อนได้ง่ายขึ้น แต่ถ้าคุณดูเหตุการณ์และวิธีการที่พวกเขาขึ้นอยู่กับเหตุการณ์และรัฐอื่น ๆ แล้วคุณจะได้รับ DAG เพราะอะไรในชีวิตของเราและในโปรแกรมสามารถขึ้นอยู่กับอะไรในอดีต แต่ไม่ใช่ในอนาคตดังนั้นคุณจะได้รับ "วงจร" อย่างสมบูรณ์แบบ ความสัมพันธ์ที่จะใช้กับแนวคิด DAG แม้ว่าสิ่งนี้ไม่ค่อยได้ใช้อย่างชัดเจนในการพัฒนาการมีสิ่งนี้อยู่ในใจจะช่วยให้เข้าใจสิ่งต่าง ๆ ได้ดีขึ้น

ฉันสงสัยว่าประโยชน์ของพลาสม่าใน Ecto คืออะไร ...

DAG สามารถใช้ในการสร้างแบบจำลองการรวบรวมงานในลำดับที่มีข้อ จำกัด ว่างานบางอย่างต้องทำก่อนงานอื่น Ectoเป็นกรอบการประมวลผลและใช้ DAG ในการสร้างแบบจำลองกราฟการประมวลผลเพื่อให้กราฟสั่งดำเนินการซิงโครนัส Plasm in Ectoคือ DAG และSchedulerทำงานอยู่

ในสถานการณ์อื่นใดที่เราสามารถใช้ประโยชน์จากแนวคิดของ DAG ได้?

• DAWGเป็นโครงสร้างข้อมูลที่แสดงถึงชุดของสตริงและช่วยให้การดำเนินการแบบสอบถามที่ทดสอบว่าสตริงที่กำหนดเป็นของชุดในเวลาตามสัดส่วนกับความยาวของมัน
• Gitใช้ DAG สำหรับการจัดเก็บเนื้อหาพอยน์เตอร์อ้างอิงสำหรับหัวการแทนแบบจำลองวัตถุและโปรโตคอลระยะไกล

เป็นตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงซอฟต์แวร์ของเราคล้ายกับ IDE ที่ผู้ใช้สามารถกำหนดชุดของการดำเนินการที่จะดำเนินการกับภาพ (การตรวจสอบด้วยภาพแมชชีน) การตรวจสอบเหล่านี้อาจมีการพึ่งพาการตรวจสอบอื่น ๆ หรืออาจมีการตรวจสอบขึ้นอยู่กับพวกเขา เนื่องจากสิ่งนี้สามารถกำหนดค่าได้โดยผู้ใช้ปลายทางเราจึงไม่สามารถปรับให้เหมาะสมสำหรับการประมวลผลแบบขนานในเวลาออกแบบ ด้วยการเป็นตัวแทนการตรวจสอบและการพึ่งพาเหล่านี้ในฐานะ DAG เราสามารถปรับความขนานของการตรวจสอบโดยรวมให้มีประสิทธิภาพสูงสุดในเวลาทำงาน

อีกตัวอย่างหนึ่งคือกฎการจัดการหน่วยความจำในแอพ Cocoa นั้นถูกสร้างขึ้นเพื่อให้การอ้างอิงที่แข็งแกร่งทั้งหมดสร้างกราฟ acyclic โดยตรงเพื่อรับประกันว่าไม่มีรอยรั่ว

การเพิ่มคำตอบอื่นที่ไม่ได้เห็นการอ้างอิงเพื่อสร้างระบบmakeที่ใช้ DAG เพื่อค้นหาการขึ้นต่อกันของการสร้าง

รายละเอียดเพิ่มเติมที่นี่