3、P-Lingua框架下的P系统实现

P-Lingua框架下的P系统实现

1. 引言

在早期，为辅助P系统设计者进行设计和验证任务，人们采用了不同方法开发软件工具。起初，常见的是开发特定用途的工具来解决基于P系统或其家族的特定模型。这些早期成果虽对膜计算有重要意义，但对大众的实用性主要局限于其开发所围绕的特定论文或科学成果。

为推动该领域发展，十多年前P-Lingua框架应运而生，旨在为P系统社区提供一套通用的软件实现工具。该框架的关键元素之一是P-Lingua语言，它被定义为一种规范语言，旨在成为社区定义P系统时的标准，避免歧义并促进协作，就像系统生物学标记语言（SBML）对系统生物学社区的作用一样。

P-Lingua语言从大多数P系统类型共有的通用元素开始，如膜结构、对象、膜标签或重写规则。每种P系统类型或变体都有特定规则，框架还提供解析工具来检测语法或语义错误。此外，P-Lingua框架从一开始就提供了许多内置模拟器，用于捕捉每种P系统类型的语义和动态方面，但并非用于与现有软件竞争。框架还具备将P-Lingua代码编译成其他形式的功能，以便将编译结果作为外部模拟器的输入。

2. P-Lingua语言

2.1 P系统模型

在P-Lingua中设计膜系统时， .pli 文件开头必须包含 @model 指令，后面跟着标识所使用模型的关键字。随着P-Lingua的发展，框架中纳入了几类P系统，同时也因某些系统使用较少而将其舍弃。最新稳定版本pLinguaCore 4.0于2013年发布，仅涵盖10种模型类型。此后，P-Lingua框架不断扩展，开发工作主要集中在MeCoSim中分发的核心部分。