Was ist das Problem der Essensphilosophen?
Das Problem des Essensphilosophen ist ein Gedankenexperiment oder ein Beispiel, das auf dem Gebiet der Informatik verwendet wird. Das Problem verwendet eine Analogie, um die Synchronisierungsprobleme zu veranschaulichen, die auftreten können, wenn Computer Ressourcen gemeinsam nutzen. Informatiker nutzen die Probleme der Essphilosophen, um den Schülern die zur Lösung dieser Probleme verwendeten Algorithmen beizubringen.
Das Szenario des Problems der Essphilosophen ist ein runder Tisch, an dem fünf Philosophen sitzen. In der Mitte des Tisches steht eine Schüssel mit Nudeln oder anderem Essen. Jeder Philosoph hat eine Gabel oder einen Essstäbchen auf jeder Seite, was bedeutet, dass es insgesamt fünf Gabeln oder Essstäbchen gibt. Ein Philosoph braucht zum Essen zwei Utensilien. Jeder Philosoph muss auch ein bisschen nachdenken und kann nicht gleichzeitig denken und essen. Das Herzstück des Problems der Essensphilosophen ist die Schwierigkeit, einen Deadlock zu verhindern.
Ein Stillstand in diesem Problem entsteht, wenn sich Philosophen in eine Position begeben, in der sie weder denken noch essen können. Wenn zum Beispiel jeder Philosoph das Utensil zu seiner Linken aufheben würde, könnte niemand essen, da alle Utensilien in Gebrauch wären, aber kein Philosoph zwei hätte. Damit alle Philosophen essen können, muss der Schüler einen Algorithmus erstellen, der sicherstellt, dass einige Philosophen essen, während andere nachdenken. Dies ermöglicht es, sowohl zu essen als auch zu denken, ohne anzuhalten.
Es gibt eine Reihe möglicher Lösungen für das Problem der Essphilosophen. Eine Lösung besteht darin, einen sechsten Charakter zu schaffen, den Kellner, der Philosophen die Erlaubnis gibt oder verweigert, ihre Gabeln abzuholen. Andere beinhalten die Regulierung der Reihenfolge, in der Philosophen ihre Gabeln aufnehmen und ablegen, um die Verfügbarkeit zu maximieren. Andere verlangen von den Philosophen, dass sie prüfen, ob ihre Nachbarn essen, bevor sie versuchen, zu essen. Im Wesentlichen beinhaltet jede Lösung die Entwicklung eines Regelwerks, eines so genannten Algorithmus, der regelt, wann die Philosophen ihre Utensilien denken, essen oder aufheben und ablegen.
Das Problem der Essensphilosophen wurde erstmals 1965 von dem niederländischen Informatiker Edsger Dijkstra als Prüfungsfrage für Studenten angesprochen. Seitdem hat das Problem eine Reihe von Änderungen erfahren. Es erscheint in einer Reihe von leicht unterschiedlichen Formaten, von denen einige nur die Details der Geschichte ändern, während andere zusätzliche Einschränkungen für das Problem vorschlagen, um schwierige Konzepte zu demonstrieren. Die gängigste moderne Version wurde von Tony Hoare erstellt.