Ptolemy II — фреймворк для моделирования, симуляции и проектирования параллельных, реального времени и встроенных систем, разработанный в академической среде на основе акторно-ориентированного подхода. Основная идея проекта заключается в представлении вычислительных систем как сетей акторов (компонентов), которые взаимодействуют посредством сообщений и каналов, при этом различные модели вычислений (семантики исполнения) могут быть комбинированы и исследованы в единой среде. Ptolemy II реализован на языке Java и включает средства для построения, визуального редактирования и исполнения моделей, а также библиотеку готовых компонентов и механизмов координации.
Фреймворк возник как продолжение исследований по моделированию гибридных систем и по интеграции разнородных вычислительных парадигм, с акцентом на переход от теоретических моделей к прикладным экспериментам и прототипированию. Ptolemy II предназначен для исследователей и инженеров: он поддерживает эксперименты с различными моделями вычислений, обеспечивает воспроизводимость исследований и позволяет оценивать поведение систем на ранних этапах проектирования. Среда поддерживает расширение через подключаемые модули и пользовательские акторы, сохраняя при этом семантическую согласованность моделей.
- Акторно-ориентированная архитектура: система представлена в виде сети акторов с явно заданными входами и выходами, что упрощает моделирование модульных и распределённых систем.
- Многообразие моделей вычислений: поддержка дискретного времени, событийно-ориентированных, потоковых, синхронных и гибридных моделей, а также их комбинирование в одной композиции.
- Графический редактор Vergil: визуальный инструмент для построения и редактирования моделей, позволяющий создавать диаграммы акторов и каналов.
- Ядро на Java: переносимость и возможность интеграции с существующими Java-приложениями, а также расширения за счёт написания пользовательских акторов и библиотек.
- Средства симуляции и анализа: исполнение моделей с возможностью отладки, трассировки сообщений и измерения временных характеристик.
- Композиция семантик: механизм для объединения различных моделей вычислений в единую систему с предсказуемой семантикой взаимодействия.
- Набор готовых компонентов: библиотеки для обработки сигналов, управления потоком данных, синхронизации и взаимодействия с внешними ресурсами.
- Поддержка реального времени и встроенных систем: инструменты для анализа временных свойств и подготовки моделей для последующей реализации на аппаратуре или встраиваемом ПО.
- Экспериментальная платформа: ориентированность на исследовательские задачи, прототипирование и верификацию новых моделей и методов координации.
- Расширяемость и модульность: открытая архитектура, позволяющая добавлять новые плагины, семантики и средства визуализации.