食事哲学者の問題とは？

食事哲学者の問題は、コンピューターサイエンスの分野で使用される思考実験または例です。 この問題は、コンピューターがリソースを共有するときに発生する可能性がある同期の問題を説明するために類推を使用しています。 コンピューター科学者は、食事哲学者の問題を使用して、これらの問題を解決するために使用されるアルゴリズムについて学生に教えます。

食事哲学者の問題のシナリオは、5人の哲学者が座っている円形のテーブルです。 テーブルの中央には、麺や他の食べ物のボウルがあります。 各哲学者は、両側に1つのフォークまたは箸を持っています。つまり、合計5つのフォークまたは箸があります。 食べるために、哲学者は2つの道具を必要とします。 また、各哲学者は思考に時間を費やさなければならず、同時に考えて食べることもできません。 食事哲学者の問題の核心は、行き詰まりを防ぐことの難しさです。

この問題の行き詰まりは、哲学者が考えも食事もできない立場にいるときに起こります。 たとえば、各哲学者が左の道具を手に取った場合、すべての道具が使用されているが哲学者は2つ持っていないため、誰も食べることができません。 すべての哲学者が食べることを許可するために、学生は、ある哲学者が他の人が考えている間に食べていることを保証するアルゴリズムを作成しなければなりません。 これにより、食事と思考の両方が停止することなく継続できます。

食事をする哲学者の問題に対する多くの可能な解決策があります。 1つの解決策は、哲学者がフォークを拾う許可を与えるか拒否する6番目のキャラクター、ウェイターを作成することです。 他には、可用性を最大にするために、哲学者がフォークを拾い上げたり降ろしたりする順序を規制することが含まれます。 他には、哲学者に、隣人が食べようとする前に食べているかどうかをチェックするように言うことが含まれます。 基本的に、各ソリューションには、アルゴリズムと呼ばれる一連のルールの開発が含まれます。このルールは、哲学者が自分の道具を考え、食べ、取り上げたり、置いたりするタイミングを管理します。

食事哲学者の問題は、1965年にオランダのコンピューター科学者Edsger Dijkstraによって、学生向けの試験問題として初めて表明されました。 それ以来、問題は多くの変更を受けています。 いくつかのわずかに異なる形式で表示されます。一部はストーリーの詳細を変更するだけですが、その他は難しい概念を示すために問題に追加の制限を提案します。 最も一般的な最新バージョンは、Tony Hoareによって作成されました。