Vad är matsalfilosoferproblemet?

Problemet med matfilosofer är ett tankeexperiment eller exempel som används inom datavetenskapen.Problemet använder en analogi för att illustrera synkroniseringsproblemen som kan uppstå när datorer delar resurser.Datavetare använder matsalfilosofernas problem för att lära eleverna om algoritmerna som används för att lösa dessa problem.

Scenariot för matsalfilosoferproblemet är ett cirkulärt bord där fem filosofer sitter.I mitten av bordet finns en skål med nudlar eller annan mat.Varje filosof har en gaffel eller ätpinnar på vardera sidan, vilket innebär att det finns fem gafflar eller pinnar totalt.För att äta behöver en filosof två redskap.Varje filosof måste också spendera lite tid på att tänka och kan inte tänka och äta samtidigt.Hjärtat i matfilosofernas problem är svårigheten att förhindra dödläge.

Deadlock i detta problem uppstår när filosofer sätter sig i en position där de varken kan tänka eller äta.Till exempel, om varje filosof skulle plocka upp redskapet till vänster, skulle ingen kunna äta, eftersom alla redskap skulle användas men ingen filosof skulle ha två.För att låta alla filosofer äta måste eleven skapa en algoritm som säkerställer att vissa filosofer äter medan andra tänker.Detta gör att både ätande och tänkande kan fortsätta utan att stanna.

Det finns ett antal möjliga lösningar på matsalfilosoferproblemet.En lösning innebär att skapa en sjätte karaktär, servitören, som ger eller förnekar tillstånd för filosofer att plocka upp sina gafflar.Andra involverar att reglera i vilken ordning filosofer plockar upp och sätter ner sina gafflar för att maximera tillgängligheten.Andra involverar att berätta för filosoferna att kontrollera om deras grannar äter innan de försöker äta.I huvudsak innebär varje lösning att utveckla en uppsättning regler, kallad en algoritm, som styr när filosoferna tänker, äter eller plockar upp och lägger ner redskapen.

Problemet med matfilosofer uttrycktes först av den nederländska datavetenskapsmannen Edsger Dijkstra 1965 som en examensfråga för studenter.Sedan dess har problemet genomgått ett antal förändringar.Det visas i ett antal något olika format, av vilka några bara ändrar detaljerna i historien men andra som föreslår ytterligare begränsningar för problemet för att visa svåra koncept.Den vanligaste moderna versionen skapades av Tony Hoare.