Explorando a Equivalência Entre Uma Máquina Química Abstrata e Computação Dataflow

Atualmente, a busca por desempenho computacional, tanto em aplicações de computação científica quanto em aplicações de uso geral, aponta para a computação paralela como área de interesse para sobrepor as dificuldades encontradas nos paradigmas computacionais utilizados tradicionalmente. Dentre os modelos computacionais paralelos onde programas podem ser desenvolvidos de maneira natural e transparente, Gamma e Dataflow apresentam uma surpreendente similaridade. Entretanto, a implementação do paradigma computacional Gamma apresenta vários desafios no que diz respeito ao escalonamento decorrente para a adequação às arquiteturas disponíveis. Neste trabalho demonstramos pela primeira vez a equivalência entre os modelos computacionais Gamma e Dataflow, onde além da apresentação da similaridade, apresentamos as provas formais de equivalência entre os modelos. Por ocasião desta equivalência, também propomos a implementação da primeira ferramenta de conversão entre os modelos Dataflow e Gamma, o GFlow. Diante dos desafios relacionados às implementações de Gamma, propomos o GSink. Trata-se da primeira implementação de um ambiente de execução de programas Gamma que permite a execução paralela de instâncias de diversas reações. Para tanto, utilizamos um mecanismo de escalonamento baseado em reversão de arestas de sinks de um grafo dirigido acíclico. Através de resultados experimentais demonstramos a corretude tanto das conversões propostas pelo GFlow, quanto dos resultados de execução do GSink.