Пост с Постнауки для Лиги психотерапии.

Нейрофизиолог Джон Кристал о лечении алкоголизма, привычке пить и воздействии алкоголя на мозг

Существует несколько подходов к пониманию алкоголизма. Как правило, мы понимаем под этим термином спектр расстройств, связанных с алкоголем. С одной стороны, алкоголизм — это состояние, когда люди физически зависимы от алкоголя и пьют ежедневно, а если они прекращают пить, то у них появляются симптомы алкогольного абстинентного синдрома: высокое кровяное давление, тревога, дрожь и изменения чувственного восприятия.

Другой вид проблем, которые возникают в связи с потреблением алкоголя, связан с состоянием, когда люди могут не выпивать каждый день, но все равно иметь проблемы. Например, они могут сильно напиваться только по выходным, но всегда попадать в проблемные ситуации. Они могут становиться агрессивными, садиться за руль в состоянии опьянения, рискованно вести себя в сексуальном плане, подвергая себя угрозе ВИЧ или других заболеваний. Иногда люди появляются на работе пьяными и теряют ее. Пьянство может также угрожать браку или другим отношениям. В конце концов, люди, которые выпивают много, но непоследовательно, могут также страдать от токсичного воздействия алкоголя на органы, например на печень. Таким образом, даже если люди не имеют физической зависимости от алкоголя, у них все равно могут быть расстройства, связанные с алкоголем.

Воздействие алкоголя на мозг

Алкоголь состоит из невероятно простых молекул: два атома углерода, немного атомов водорода и гидроксил. Едва ли можно найти молекулу проще. Тем не менее на мозг алкоголь воздействует довольно сильно. Например, он попадает в маленькие кармашки в некоторых сигнальных молекулах в мозге, таких как рецепторы химической передачи — нейротрансмиттеры (нейромедиаторы). Алкоголь изменяет химические связи в мозге.

Структура этанола.

Одно из самых мощных воздействий алкоголя — снижение способности глутамата (главного нейромедиатора коры головного мозга) подавать сигналы через NMDA-рецепторы. Примечательно, что это тот же самый рецептор, с которым связываются обезболивающие препараты, такие как кетамин или фенциклидин (PCP). Алкоголь не очень эффективно блокирует NMDA-рецепторы, но когда его употребляют в больших объемах в течение долгого периода времени, то количество этих рецепторов увеличивается. Когда это происходит, мозг становится менее восприимчивым к алкоголю и более чувствительным к глутамату. Когда алкоголик резко перестает выпивать, у него высвобождается больше глутамата, чем обычно, и в то же время он сам становится более восприимчивым к его воздействию. В результате мозг становится более возбудимым, а это вызывает серьезные и опасные для жизни осложнения абстинентного синдрома, включая судороги, белую горячку, различные психозы.

Другие системы в мозге также приспосабливаются к алкоголю. Одна из таких систем — гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Это важнейший тормозной медиатор коры и лимбической системы мозга. Алкоголь в целом подавляет активность нейронов, а также попадает в мембраны ГАМК. Таким образом он стимулирует рецепторы и имитирует действие гормонов-нейростероидов. Именно по этой причине алкоголь является мышечным релаксантом, анксиолитическим и седативным веществом. В особо высоких дозах алкоголь может подавлять дыхание, что является одной из причин, по которой передозировка может быть опасной для жизни.

Мозг также приспособляется к перевозбуждению рецепторов ГАМК алкоголем, делая эти рецепторы менее чувствительными. ГАМК адаптируется довольно сложным способом. Одним из важных этапов, в результате которых мозг становится невосприимчивым и зависимым от алкоголя, — это переключение мозга с активного функционирования ГАМК-рецепторов на менее активное. Пониженное действие ГАМК-рецепторов способствует снижению восприимчивости (другими словами, способности выпивать больше алкоголя без чувства интоксикации). Однако, когда человек прекращает пить, пониженная активность ГАМК-рецепторов не может компенсировать потерю способности к нервному торможению, мозг становится более возбудимым, и появляются признаки абстиненции. После недели трезвости появляются рецепторы высокого функционирования ГАМК, и симптомы абстинентного синдрома исчезают.

Следовательно, если вы выпиваете много и систематически, в вашем мозге может происходить множество изменений. Самые важные из них следующие: возбуждающая система глутамата становится более восприимчивой, а тормозящая система ГАМК — менее чувствительной. Так мозг становится более возбудимым, и этот дисбаланс между возбуждением и торможением приводит ко многим симптомам, которые мы связываем с симптомами алкогольного абстинентного синдрома, включая тревожность, гипервозбудимость, повышенную пугливость и судороги. Аналогично этому медикаменты, которые снижают сигналы глутамата или усиливают сигналы ГАМК, такие как бензодиазепины, барбитураты и противосудорожные лекарства, уменьшают чрезмерную возбудимость мозга и снимают симптомы абстиненции.

Тяжелые последствия алкоголизма

Люди, которые физически зависят от алкоголя, находятся под угрозой тяжелых последствий, таких как припадки. В чрезвычайных обстоятельствах у них могут быть моменты замешательства.

Существует крайняя форма алкогольного абстинентного синдрома, которая называется алкогольный делирий. Он может сопровождаться метаболической гиперактивностью и даже привести к смерти. У большинства людей, которые много пьют, нет угрозы этих наиболее опасных симптомов. Они, как правило, появляются у людей, у которых было несколько эпизодов физической зависимости от алкоголя. Обычно у людей не происходят припадки, до тех пор пока у них не случится 5–10 приступов тяжелого опьянения, отмеченного необходимостью детоксикации, или они не имеют абстинентного синдрома.

Алкоголик, страдающий делирием, на смертном одре в окружении своей испуганной семьи. Агитационный плакат с надписью «Алкоголь убивает» (франц.) / wikipedia.org

Другие причины связаны с разнообразием симптомов и проблем, которые осложняют алкогольные расстройства. У людей может развиться депрессия и состояние тревоги, могут случаться припадки. Во время абстинентных эпизодов некоторые нервные клетки могут стать более уязвимыми для повреждений или даже гибели, и поэтому люди, у которых было несколько эпизодов абстинентного синдрома, могут иметь проблемы с концентрацией или памятью, которая не всегда полностью восстанавливается.

Есть несколько особо опасных состояний, которые могут развиться при алкоголизме. Они являются не чистыми фармакологическими последствиями алкоголя, а скорее следствиями более сложных синдромов алкоголизма. Одно из этих состояний — это проблемы с питанием.

Когда люди меняют свой режим питания из-за того, что они принимают много алкоголя, их рацион зачастую не сбалансирован; у них развивается серьезный дефицит тиамина и фолиевой кислоты. В сочетании с алкоголем это может создать уязвимость по отношению к другим факторам. Один из них называется синдром Вернике, или синдром Вернике — Корсакова, и он включает тяжелые нарушения памяти, при которых люди могут даже не помнить свое собственное имя, или что они делали, или куда они направлялись. Это следствие тяжелых нарушений памяти, которые возникают, если лишать мозг питания и подвергнуть его метаболическому регрессу алкогольной зависимости и абстиненции.

Лечение алкоголизма

Медицина долгое время признавала последствия алкоголизма как подходящие для медицинских исследований, даже когда патологическое пьянство признавалось признаком скорее моральной слабости, чем болезни. Однако, когда мы узнали больше о биологических факторах, взаимодействующих с физическими и социальными, стимулирующими патологическое выпивание, врачи оказались более вовлечены в изучение алкоголя и медицинских процедур, которые могли бы уменьшить его воздействие. Поворотным моментом было появление концепции алкоголизма как болезни (the disease concept of alcoholism), выдвинутой профессором Элвином Джеллинеком из Йельского университета в 1940–1950-е годы. В рамках этой концепции различные виды патологического употребления алкоголя были рассмотрены как подтипы медицинского расстройства, называемого алкоголизмом. Первый медицинский препарат для патологических пьяниц — дисульфирам — был изобретен в 1920-х годах, но стал выписываться пациентам гораздо позже. При ежедневном употреблении это лекарство ингибирует альдегиддегидрогеназу — фермент, ответственный за разрушение молекул спирта, которые называются ацетальдегид. Если принимать дисульфирам и пить алкоголь, в теле будет накапливаться высокий уровень ацетальдегида, и это вызовет недомогание. Дисульфирам может быть очень полезным при отказе от алкоголя, если принимать его регулярно, но многие люди не получают от него пользы, потому что сбиваются с курса. Некоторые пациенты, например, перестают принимать лекарство, когда они хотят выпить. Однако это лекарство может быть очень эффективным, если члены семьи или работодатели следят за приемом таблеток.

Наследственный риск алкоголизма

На основе имеющихся данных можно предположить, что риск развития алкоголизма примерно на 40–50% обусловлен генетической наследственностью, а еще на 40–50% определяется окружением.

Разные исследовательские группы фокусируются на этих вопросах. Было проделано много работы, чтобы определить генетическую природу алкоголизма.

Наибольший прогресс в определении генов алкоголизма был достигнут, когда ученые нашли гены, которые являются защитными и изменяют метаболизм алкоголя. Например, мутация в гене, который снижает функцию фермента альдегиддегидрогеназы, очень распространена среди людей из китайской выборки. Эти люди защищены от развития алкоголизма, потому что в их организме алкоголь метаболизируется так, как если бы они принимали дисульфирам (препарат, который подавляет тот же фермент). Другой защитный механизм встречается в гене, кодирующем алкогольдегидрогеназу (ADH). Вариации этого гена встречаются в некоторых группах европейского происхождения. В этом случае усиление функции ADH ведет к быстрому накоплению токсичного ацетальдегида. Некоторые люди учатся преодолевать сдерживающие факторы и сильно пьют, несмотря на эти мутации, но они делают это с определенным риском. Устойчиво высокие уровни ацетальдегида в теле могут способствовать развитию некоторых форм рака.

Были обнаружены и другие варианты генов, но мы все еще многого не понимаем в генетике алкоголизма. Одна из подсказок, которые мы имеем, заключается в том, что люди, которые склонны к развитию алкоголизма, имеют врожденную слабую чувствительность к алкоголю. Это не просто означает, что они менее чувствительны к алкоголю в целом, а они ощущают меньше последствий и меньше негативных эффектов, и к ним они особенно менее чувствительны. И когда они выпивают, то испытывают только приятные ощущения без побочных эффектов, которые защищают от проблем, связанных с употреблением алкоголя. Так как же это работает? Один из предполагаемых способов возвращает нас к блокаде алкоголем NMDA-рецепторов глутамата. Другими словами, когда алкоголь блокирует NMDA-рецепторы, мы теряем координацию, у нас ухудшается память, и это может способствовать ощущению головокружения, которое испытывают многие люди после того, как они много выпили.

Но кажется, что люди с семейной историей алкоголизма имеют врожденную терпимость особенно к этому механизму, поэтому они менее чувствительны к препаратам, которые блокируют NMDA-рецепторы глутамата, таким как кетамин, и они менее восприимчивы к негативным эффектам алкоголя. Похоже, что часть наследственного риска развития алкоголизма регулируется механизмами, посредством которых алкоголь влияет на химические сигналы в мозге.

Алкоголь и мотивация

Имеют ли люди с риском алкоголизма только измененную чувствительность к алкоголю или есть еще какие-то вещи, которые передаются по наследству?

Мы обнаружили, что люди с похожей семейной историей алкоголизма, у которых измененная чувствительность к кетамину, также имеют искаженное восприятие мира. Важным фактором риска появления проблем с зависимостью является то, как человек взвешивает возможности наград и наказаний в жизни. Если люди думают о риске от потребления алкоголя, они пьют меньше. Например, они говорят себе: «Хорошо, ты можешь выпить, но потом ты лишишься водительских прав». Но другие думают: «Я выпью этот напиток сейчас, а о дальнейших проблемах подумаю по мере их поступления». Такие люди недооценивают долгосрочные риски и переоценивают краткосрочные выгоды.

То, как люди балансируют между долгосрочными и краткосрочными наградой и наказанием, является важным фактором того, как они выбирают количество выпиваемого алкоголя. Оказывается, что люди, у которых есть семейная история, связанная с алкоголем, не только склонны к потреблению алкоголя, но также выбирают краткосрочную выгоду и не обращают внимания на угрозу последствий в будущем. Поэтому они выбирают удовольствия, несмотря на то что могут получить от этого проблемы. Их организм воспринимает алкоголь как что-то привлекательное, а их мотивационная система заставляет их желать краткосрочной выгоды вроде удовольствия от алкоголя. Поэтому интересно, как можно научить людей фокусироваться на долгосрочных наградах.

Социальный фактор

Окружающая среда — важный фактор уязвимости перед алкоголизмом. Стресс — хороший пример. Когда мы пребываем в состоянии стресса, механизмы, которые управляют нашим поведением и помогают нам функционировать, ослабевают. Суждения меняются, а способность противостоять некоторым стимулам и сказать «нет» снижается, и люди могут делать то, что они не сделали бы, не пребывая в состоянии стресса. Социальный фактор так же сложен, как и генетический. Легко сказать «нет», когда вы сидите один дома, но если вы на вечеринке и окружены людьми, которые пьют, то присутствует социальное напряжение, которое побуждает людей пить.

Люди часто хотят чувствовать себя связанными с другими людьми, чувствовать себя комфортно и расслаблено в компании других людей. Даже когда люди попадают в такие ситуации и не хотят потреблять алкоголь, потому что знают, что у них будут проблемы, как только они начнут пить, социальная среда снижает эту уверенность. Обычно мы говорим об алкоголизме так, как если бы это был рациональный выбор, который делает рациональный человек, например: «Я бы хотел выпить, и я выпью», но оказывается, что у людей, которые склонны к алкоголю, немного более сложная система поведения.

Алкоголизм как привычка

В исследованиях алкоголя мы пользуемся термином «привычка», под которым мы понимаем ситуацию, при которой очень часто люди пьют автоматически, когда попадают в определенный набор ситуаций.

Они делают это не потому, что чувствуют себя хорошо от алкоголя, не потому, что сознательно делают такой выбор, а просто потому, что такое поведение стало рутиной, контекст определенных ситуаций возбуждает желание выпить.

Часто люди говорят, что выпили в ситуации, когда пить вовсе не собирались. Например, они ехали домой, совершенно не раздумывая заехали в любимый бар и уже выпили стакан, прежде чем поняли, что происходит. Это сложно объяснить, потому что люди сами не понимают свое поведение.

Другими словами, они не понимают, почему они начинают принимать алкоголь, несмотря на то что он не заставляет чувствовать себя хорошо. Когнитивное и поведенческое лечение алкоголизма создано, чтобы учить людей избегать того, чтобы делать что-то автоматически. Мы говорим людям, чтобы они избегали людей, мест и ситуаций, которые возбуждают тягу к алкоголю. Это может быть стресс, бары или вечеринки. Если люди вокруг пьют, мы учим их распознавать риски и оценивать шансы при потреблении алкоголя.

Сейчас мы понимаем, что алкоголизм развивается под воздействием социума, а затем становится привычкой в результате биологического процесса в мозге. Эти виды алкоголизма работают с помощью соседних, но разных схем в мозге. Можно думать в таком ключе: вещи, которые мы решаем делать, по природе своей находятся под нашим контролем, и мы можем их подавлять, но поведение, которое появляется из примитивных частей мозга, сложно контролировать. Это все равно что пытаться съесть только одну картофельную дольку, в то время как у нас есть целая упаковка чипсов. Мы пытаемся понять нейробиологию привычки пить алкоголь, чтобы разработать медикаменты, которые смогут сделать процедуру потребления алкоголя не привычной, а ориентированной на определенные цели.

Понимание разных причин, по которым люди потребляют алкоголь, может помочь нам разработать новые способы лечения алкоголизма. Это может помочь встроить уже существующие лекарства в более сложную терапию, которая будет лечить как поведенческие, так и физические аспекты и помогать людям справляться со стрессом, а также давать им химическую защиту против алкоголизма.

источник, с сокр.

Распределённые вычисления: немного теории

Алгоритмы

Девять лет назад я начал «в свободное от основной работы время» преподавать компьютерные дисциплины в одном из университетов Санкт-Петербурга. И только сравнительно недавно к своему удивлению обнаружил, что в наших вузах практически отсутствуют курсы с фокусом на проблематику распределённых вычислений. И даже на Хабре эта тема не раскрыта в достаточной мере! Надо прямо сейчас исправлять ситуацию.

Этой теме я и хотел посвятить статью или даже серию статей. Но потом решил выложить своё учебное пособие по основам распределённых вычислений, вышедшее в свет в этом году (читай, небольшую книгу объемом 155 страниц). В итоге получился гибрид – статья со ссылкой на книгу. Книга распространяется бесплатно и доступна в электронном виде.

Вместо пролога. Приступив к тексту статьи, я в очередной раз задумался, а зачем программисту нужно знать теоретические основы распределённых вычислений. Этот вопрос я неоднократно слышал (и продолжаю слышать) от студентов и специалистов, уже работающих в области ИТ. Действительно, зачем, например, знать, что «множество событий распределённого вычисления упорядочено частично, а не линейно»? В чем, так сказать, каждодневная практическая польза этого фундаментального знания?

Должен признать, что у меня нет готового заученного ответа, который я могу выдать не задумываясь. Поэтому каждый раз приходится напрягаться извилинами, и каждый раз ответы и аргументы получаются разными. Вот и сейчас всё как впервые…

Давайте попробуем начать издалека. И чтобы было нагляднее – с медицины. Потому как, если речь заходит о врачебных ошибках, мозг начинает активно работать и генерировать сильное возмущение: ужас, ужас, могли человека угробить. Что они там, совсем что ли? Неужели не знают, чего делают?

Все мы совершенно естественным образом рассчитываем на то, что перед тем как начать какие-либо манипуляции с человеческим организмом врачи всё-таки изучают его внутреннее устройство и принципы работы. Мы абсолютно не согласны с утверждением, что хирургам гораздо важнее пройти практические курсы кройки и шитья вместо многолетней зубрежки теоретического материала о том, что у нас там внутри и зачем оно там. Так почему же программистам, занимающимся разработкой системы с сетевым взаимодействием (т.е. к настоящему моменту практически любой системы), не нужно знать «что там внутри и зачем оно там»? Почему ошибки в ИТ воспринимаются максимум с легкой иронией? Ну да, ну баг. А кто не пьет не делает багов?! Назови! Нет, я жду! Среди требований к программистам очень часто почему-то на передний план выходят практические навыки владения тем или иным языком программирования. Причем сильно на передний план, полностью затмевая собой требования к пониманию основных концепций, теоретических моделей, алгоритмов, в конце концов… Да и сами программисты, чего греха таить, с началом разговора «про никому не нужную теорию» вянут как цветы в пустыне… Чудеса, не правда ли…

Приведу небольшое высказывание Л. Лэмпорта на эту тему (чуть ниже я постарался перевести это высказывание на русский язык, не сильно отдаляясь от оригинала):

For quite a while, I've been disturbed by the emphasis on language in computer science. One result of that emphasis is programmers who are C++ experts but can't write programs that do what they're supposed to. The typical computer science response is that programmers need to use the right programming / specification / development language instead of / in addition to C++. The typical industrial response is to provide the programmer with better debugging tools, on the theory that we can obtain good programs by putting a monkey at a keyboard and automatically finding the errors in its code.

I believe that the best way to get better programs is to teach programmers how to think better. Thinking is not the ability to manipulate language; it's the ability to manipulate concepts. Computer science should be about concepts, not languages.

Уже довольно длительное время меня беспокоит слишком большое внимание, уделяемое компьютерному языку в ИТ. В результате переизбытка такого внимания появляются программисты, которые являются экспертами в С++, но которые не в состоянии написать программы, делающие то, что от этих программ требуется. Типичная реакция представителей ИТ на эту проблему заключается в предложении программистам использовать другой более подходящий язык (программирования, спецификаций и т.п.) вместо / вдобавок к С++. В свою очередь характерный для индустрии разработки ПО выход из ситуации видится в предоставлении программистам более совершенных инструментов отладки, видимо, основываясь на предположении, что получить хорошие программы можно просто посадив мартышку за клавиатуру и затем отыскивая и исправляя ошибки в её коде.

Моё твердое убеждение в том, что для получения качественных программ необходимо учить программистов думать лучше. Умение думать – это не способность оперировать компьютерным языком; это способность оперировать концепциями. Изучение информационных технологий должно быть сфокусировано на изучении концепций, а не языков.

Для иллюстрации того насколько могут быть важны «концепции» и «элементы теории» в вопросах построения распределённых систем давайте рассмотрим парочку простеньких примеров. Для начала — групповую рассылку сообщений электронной почты между пользователями A, B, C и Х. Предположим, что пользователь А отправляет всей группе письмо с темой «Общее собрание». Пользователи В и С отвечают на него всей группе своими сообщениями с темой «Re: Общее собрание».

В действительности события происходят в следующей последовательности:

Первым отправляется сообщение от пользователя А.

Пользователь В получает его, читает и отправляет ответ.

Пользователь С получает оба сообщения от А и В и затем отправляет свой ответ, опирающийся на оба сообщения от А и В.

Однако в связи с произвольными и независимыми задержками доставки сообщений, некоторые пользователи могут видеть другую последовательность наступления событий. Например, согласно сценарию, приведённому на рисунке ниже, в почтовом ящике пользователя Х сообщения будут располагаться в следующем порядке:

Ага, оказывается порядок поступления сообщений, наблюдаемый различными процессами, может быть различным даже для FIFO каналов! А что делать, если мы хотим, чтобы наблюдаемый порядок был везде одинаков (и при этом не хотим использовать синхронный обмен сообщениями)? К примеру, если мы пишем свой транспорт с соответствующими гарантиями. Или хотим построить отказоустойчивую службу (replicated state machine), где каждая реплика должна обрабатывать поступающие запросы в едином для всех реплик порядке, чтобы состояния реплик не различались? Вопрос…

Рассмотрим теперь еще одно выполнение распределённой системы, в которой процессы взаимодействуют только с помощью обмена сообщениями, и каждый процесс занимается включением / выключением фонаря с определенным светом. Пусть первый процесс управляет фонарем с красным светом, второй – с желтым, а третий – с зеленым. Такая вот светофорная система. На рисунке ниже включение процессом своего фонаря обозначено прямоугольником, а выключение – вертикальной линией; отправка и получение сообщения – стрелкой. Вопрос: могут ли процессы определить, какие фонари светили одновременно?

Так вот оказывается, что в данном выполнении асинхронной системы процессы никак не смогут определить был ли включен красный свет одновременно с желтым. Может быть да. А может и нет… Сие останется неизвестным. Но зато будет точно известно, что красный и зеленый фонари одновременно находились во включенном состоянии. Другими словами, оказывается, нет особого смысла говорить о том, что то или иное глобальное состояние достигается по ходу выполнения распределённой системы! Равно как и очень часто нельзя сказать, выполнялось ли какое-либо условие (предикат), заданное на множестве его глобальных состояний! Опять же вопрос: почему?

Наш ответ Чемберлену. На самом деле ответы на эти и многие другие вопросы, связанные с работой асинхронных распределённых систем, крайне сложно уложить в рамки одной статьи. Поэтому я и решил опубликовать сразу несколько статей в одной. Точнее, как указано в начале статьи, представить свою небольшую книгу по основам распределённых вычислений, доступную в электронном виде.

Введение в распределённые вычисления >>

Из этой книги вы узнаете:

про причинно-следственный порядок событий распределённого вычисления

что такое справедливость, безопасность и живучесть

что такое конус прошлого и конус будущего для события вычисления

чем логический параллелизм отличается от физического параллелизма

почему не имеет особого смысла говорить о совокупности глобальных состояний вычисления, а имеет смысл говорить о совокупности событий вычисления

как нам упорядочить события распределённого вычисления в одну или несколько последовательностей, которые «могли бы» происходить в системе

что такое логические часы, и какое такое логическое время они отсчитывают

почему логическое время останавливается, если в системе ничего не происходит

чем скалярное время отличается от векторного

как и для чего можно использовать логическое время в распределённых алгоритмах

какие есть подходы к эффективной реализации векторных часов

зачем нам может понадобиться матричное время

чем распределённый алгоритм отличается от централизованного

как решать задачу взаимного исключения без использования разделяемых переменных

на какие категории делятся все распределённые алгоритмы взаимного исключения

зачем в алгоритмах на основе получения разрешений используется логическое время

почему философам так трудно пообедать в распределённой системе

зачем нам граф конфликтов и граф предшествования

почему граф предшествования должен меняться со временем

почему в алгоритмах на основе передачи маркера есть еще много чего кроме собственно «передачи маркера»

и, я надеюсь, ещё кое-что…

Из чего состоит книга и как её читать?

В начале я постарался в двух словах изложить, какие цели ставились при написании книги, и как она соотносится с другой литературой. Этому посвящено введение к книге. Оно занимает всего чуть более двух страниц, поэтому прочитать его стоит.

Первый раздел по большей части болтологический и посвящен «качественным» особенностям распределённых систем. Если вы не знаете, что такое распределённая система, и какие к ней предъявляются требования, то первый раздел имеет смысл прочитать. Если же вы знаете, что поступающие процессу-получателю сообщения могут давать устаревшее представление о процессе-отправителе, точно так же, как и световое излучение, поступающее к нам от далекой звезды, дает представление о состоянии этой звезды в прошлом, то первые четыре пункта можно пропустить :) Отдельно стоит отметить п. 1.5 «Взаимодействие в распределённых системах», в котором я попытался привести несколько простых задач, демонстрирующих сложности, с которыми можно столкнуться при разработке распределённых систем. Эти задачи мы будем потом решать, вооружившись теоретическими знаниями, поэтому стоит с ними ознакомиться.

Во втором разделе представлена модель распределённого вычисления и основная теория, используемая при дальнейшем изложении. В определенном смысле этот раздел является ключевым. Однако надо быть готовым к работе с такими терминами как «множество / подмножество», «бинарное отношение», «отношение эквивалентности», «отношение порядка», «линейный / частичный порядок». В этом разделе вы встретите доказательства некоторых утверждений. Мне кажется, что их следует, как минимум, проглядеть (а лучше изучить) для более глубокого понимания существенных особенностей функционирования распределённых систем, выделяющих их среди систем других классов.

На базе теории, представленной выше, в третьем разделе, наконец, рассматриваются более практичные вещи, а именно, различные механизмы логических часов. С их помощью мы можем упорядочивать события в одну или несколько последовательностей, которые могли бы происходить в системе, что позволяет значительно упростить разработку алгоритмов для распределённых систем. Приводятся примеры использования логических часов для решения задач, сформулированных в п. 1.5 «Взаимодействие в распределённых системах».

Четвертый раздел посвящен изучению основных распределённых алгоритмов взаимного исключения, построенных без применения привычных разделяемых переменных. Ключевые идеи этих алгоритмов используются и для решения многих других задач в распределённых системах. Кроме того, их изучение позволяет раскрыть такие важные вопросы, как обеспечение свойств безопасности и живучести распределённых алгоритмов. Поэтому этот раздел мне представляется весьма полезным для ознакомления.

На кого ориентирована эта книга?

Материал книги следует рассматривать в качестве введения в проблематику распределённых вычислений. Она выросла из академической вузовской среды, и будет, безусловно, полезна, если вы только начинаете работать в этой области. Если же у вас уже есть определённый опыт в разработке распределённых систем и алгоритмов, возможно, вы найдете для себя что-то новое и поделитесь своим мнением в комментариях. Если же вы имеете многолетний опыт за плечами и являетесь экспертом в этой теме, надеюсь, что вы сможете дополнить меня своими мыслями и соображениями.

Чего бы мне хотелось?

Буду рад, если материал книги окажется для вас полезным и познавательным — будет время вернуться сюда после её прочтения и черкнуть «спасибо», буду признателен. Кроме того, мне бы хотелось собрать весь материал по теме, включая комментарии, вопросы и ответы в одном месте, чтобы потом отсылать сюда всех желающих, включая новые курсы новых студентов. Если вы сможете помочь и дополнить материал своими мыслями, своим опытом, буду признателен вдвойне. Читайте, набирайтесь знаний и используйте их в своей работе! Скачать книгу в формате PDF прямо сейчас вы сможете по ссылке ниже: