Reflections on the Future of Concurrency Theory in General and Process Calculi in Particular

In this report we review the current state of concurrency theory with respect to its industrial impact. This review is both retrospective and prospective, and naturally encompasses process calculi, which are a major vector for spreading concurrency theory concepts. Considering the achievements, but also the failures, we try to identify the causes that, so far, prevented a larger dissemination of process calculi. This suggests a new generation of formal specification languages that would combine the concurrent features of process calculi with the standard concepts present in algorithmic languages. Finally, we underline two major evolutions in the software and hardware industries that open new application domains for the concurrency theory community. Key-words: Concurrency theory, concurrent system, critical system, formal method, formal specification, model-driven architecture, model-driven engineering, modeling, modelling, process algebra, process calculus, specification, validation, verification. This research report was written after the LIX Colloquium on Emerging Trends in Concurrency Theory, which was held at LIX, Ecole Polytechnique de Paris, during 13-15 of November 2006. * E-mail: [email protected] in ria -0 01 91 14 1, v er si on 3 20 D ec 2 00 7 Réflexions sur le futur de la sémantique du parallélisme en général et des calculs de processus en particulier Résumé : Dans ce rapport, nous examinons la situation actuelle de la sémantique du parallélisme vis-à-vis de son impact industriel. Cet examen est à la fois rétrospectif et prospectif, et il englobe naturellement les calculs de processus, qui sont un vecteur majeur pour la dissémination des concepts de la sémantique du parallélisme. En considérant les succès, mais aussi les échecs, nous essyons d’identifier les causes qui, jusqu’ici, on empêché une dissémination plus large des calculs de processus. Ceci suggère une nouvelle génération de langages de spécification formelle qui combineraient les caractéristiques parallèles des calculs de processus avec les concepts usuels présents dans les langages algorithmiques. Finalement, nous soulignons deux évolutions majeures dans les industries du logiciel et du matériel qui ouvrent de nouveaux domaines d’application pour les recherches en sémantique du parallélisme. Mots-clés : Algèbre de processus, architecture dirigée par les modèles calcul de processus, ingénierie dirigée par les modèles, méthode formelle, modélisation, sémantique du parallélisme, spécification, spécification formelle, système concurrent, système critique, validation, vérification. in ria -0 01 91 14 1, v er si on 3 20 D ec 2 00 7 Reflections on the Future of Concurrency Theory... 3