Na czym polega problem filozofów kulinarnych?

Problem filozofów kulinarnych jest eksperymentem myślowym lub przykładem stosowanym w dziedzinie informatyki. Problem wykorzystuje analogię do zilustrowania problemów z synchronizacją, które mogą wystąpić, gdy komputery współużytkują zasoby. Informatycy wykorzystują problemy filozofów kulinarnych, aby uczyć uczniów o algorytmach używanych do rozwiązania tych problemów.

Scenariusz problemu filozofów jadalni to okrągły stół, przy którym zasiada pięciu filozofów. Na środku stołu znajduje się miska makaronu lub innego jedzenia. Każdy filozof ma po jednej stronie widelec lub pałeczkę, co oznacza, że ​​w sumie jest pięć widelców lub pałeczek. Aby jeść, filozof potrzebuje dwóch przyborów. Każdy filozof musi także poświęcić trochę czasu na myślenie, nie może jednocześnie myśleć i jeść. Sercem problemu filozofów jedzenia jest trudność w zapobieganiu impasu.

Impas w tym problemie występuje, gdy filozofowie stawiają się w sytuacji, w której nie mogą ani myśleć, ani jeść. Na przykład, gdyby każdy filozof wziął naczynie po swojej lewej stronie, nikt nie byłby w stanie jeść, ponieważ wszystkie naczynia byłyby w użyciu, ale żaden filozof nie miałby dwóch. Aby umożliwić wszystkim filozofom jedzenie, uczeń musi stworzyć algorytm, który zapewni, że niektórzy filozofowie jedzą, podczas gdy inni myślą. Pozwala to na kontynuowanie jedzenia i myślenia bez przeciągania.

Istnieje wiele możliwych rozwiązań problemu filozofów kulinarnych. Jedno z rozwiązań polega na stworzeniu szóstej postaci, kelnera, który daje lub odmawia zgody filozofom na wzięcie widelców. Inne obejmują regulację kolejności, w której filozofowie podnoszą i rozkładają widelce, aby zmaksymalizować dostępność. Inne wymagają powiedzenia filozofom, aby sprawdzili, czy ich sąsiedzi jedzą przed próbą jedzenia. Zasadniczo każde rozwiązanie wymaga opracowania zestawu reguł, zwanego algorytmem, który rządzi, gdy filozofowie myślą, jedzą lub podnoszą i odkładają naczynia.

Problem filozofów jedzenia został po raz pierwszy wyrażony przez holenderskiego informatyka Edsgera Dijkstrę w 1965 roku jako pytanie egzaminacyjne dla studentów. Od tego czasu problem przeszedł szereg zmian. Pojawia się w kilku nieco różnych formatach, z których niektóre zmieniają tylko szczegóły historii, ale inne, które proponują dodatkowe ograniczenia problemu w celu przedstawienia trudnych koncepcji. Najpopularniejszą współczesną wersję stworzył Tony Hoare.