Algèbre de processus

Les algèbres de processus sont une famille de langages formels permettant de modéliser les systèmes (informatiques) concurrents ou distribués. Les algèbres de processus fournissent des outils formels permettant principalement de caractériser les interactions entre processus au sein d'un système concurrent ou distribué, les interactions prenant la forme d'échanges de messages. L'étude des algèbres de processus relève de l'informatique théorique, et leurs applications relèvent principalement du génie logiciel, en particulier des systèmes distribués. Les différents calculs peuvent se distinguer par différents points : calcul synchrone ou asynchrone, calcul du premier ordre ou d'ordre supérieur (dans le second cas, les messages échangés sont des processus), etc. Les principaux algèbres de processus utilisés sont : CSP (Communicating sequential processes) ; CCS ; LOTOS (Language Of Temporal Ordering Specification) - norme ISO 8807 ; Pi-calcul. La volonté de formaliser les systèmes concurrents se matérialise à la fin des années 1970 et au début des années 1980. Par exemple, Milner publie "A Calculus of Communicating Systems" en 1980, qui présente CCS. Dans son introduction, Milner indique que le développement de CCS s'inscrit dans la lignée du développement des réseaux de Petri présenté en 1962 et de CSP (1978). Bien que les différentes algèbres comportent différentes constructions, des éléments de base (comme des primitives de communication ou de composition parallèle) se retrouvent au travers des différentes algèbres (avec parfois des différences subtiles). Naturellement, les résultats et les caractéristiques de chaque algèbre dépendent des choix formels qui sont faits. Les algèbres comprennent une notion de processus inactif ou terminé, qui caractérise un processus ne pouvant interagir avec le reste de l'environnement. Le plus souvent, ce processus est noté ou . La composition séquentielle permet de composer des actions ordonnées. Par exemple, dans CCS, la composition séquentielle est notée , qui désigne un processus qui peut effectuer l'action , puis l'action .