Aprendizaje automático concurrente

El aprendizaje automático concurrente (CML)  es un lenguaje de programación competitivo tipado estáticamente de orden superior que está integrado en el lenguaje de propósito general Standard ML [3] [2] .

Implementado como biblioteca. Incluido en la distribución estándar de los compiladores SML/NJ y MLton . Con cambios mínimos, se planea incluir CML en el estándar del futuro lenguaje ML sucesor .

Detalles

CML implementa el modelo de paso de mensajes síncronos extendiendo SML con canales escritos y abstracciones síncronas de primera clase llamadas eventos . Este mecanismo permite encapsular protocolos de comunicación y sincronización complejos como objetos de primera clase , fomentando la ocultación de los canales de comunicación reales bajo tipos de datos abstractos y, por lo tanto, mejorando la modularidad . [3] [2]

CML se desarrolló en un momento en que los procesadores con paralelismo de hardware eran un lujo, por lo que sus primeras implementaciones se centraron en la ejecución físicamente secuencial. Posteriormente, se desarrolló "Parallel Concurrent ML" [2] , que se ejecuta en procesadores modernos de manera más eficiente.

La creación y desarrollo de CML se debe principalmente a John Reppy [ 4 ] . 

Implementación

El ML concurrente se destaca entre la mayoría de los lenguajes integrados porque no tiene una sola implementación, sino dos fundamentalmente diferentes. Esto se debe a las diferencias entre las implementaciones de ML estándar en su propósito previsto y las estrategias de compilación utilizadas:

• El compilador Standard ML of New Jersey (SML/NJ) implementa CML a través de continuaciones , lo que proporciona subprocesos múltiples independientes de la plataforma. Dado que SML/NJ utiliza la estrategia de programación de estilo de paso de continuación (CPS) durante la compilación , y el propio lenguaje SML garantiza la optimización de llamadas finales ( Optimización de llamadas finales, TCO ), la pila dinámica se elimina por completo del código resultante y los programas paralelos se eliminan por completo. muy eficiente. 

• MLton utiliza una optimización mucho más agresiva, centrándose inicialmente en el rendimiento de los programas de nivel C / C++ . Bajo tales requisitos, la estrategia CPS es inaplicable. Pero sin él, cada llamada callccrequiere costos de tiempo proporcionales al tamaño de la pila, lo que es aún más inaceptable en este caso. Por lo tanto, al realizar la migración, la implementación de CML se cambió de continuaciones a subprocesos MLton "delgados" , sistemas operativos basados ​​en subprocesos. Como resultado, el código fuente de CML en MLton se transfiere debido a la abstracción, pero el código compilado ya es específico de la plataforma. Las transmisiones de MLton son un poco más pesadas que las continuaciones de SML/NJ, pero los desarrolladores creen que esto se puede solucionar. MLton proporciona la funcionalidad principal de CML que en su mayoría imita el comportamiento de SML/NJ , pero no implementa un contenedor seguro para subprocesos sobre la biblioteca principal y los equivalentes reactivosIO de y OS.

Aplicación

eXeneUna biblioteca [5] está escrita en CML que implementa un modelo reactivo paralelo de la interfaz gráfica de usuario bajo el sistema X Window .

Código de ejemplo

¡Hola mundo! ' para la consola. Esto genera un hilo que crea un tubo de cadena . Este subproceso primero genera otro subproceso que imprime en la consola la primera línea recibida en el canal y luego envía la cadena "¡ Hola, mundo! " a ese canal generado. ".