在理論計算機科學中，π-演算是一種進程演算，它允許通道(channel)之間的交流，因此能夠描述網路結構可能在計算過程中改變的並發計算。它是圖靈完備的，也就是說，它也是一個通用計算模型。
基本介紹
- 中文名：π-演算
- 外文名：π-calculus
π-演算非常地優雅而且簡單，它包含的符號非常少，因此是一個非常輕便的語言並且非常富有表達力。函式式程式可以用π-演算模型來描述，這種描述方式強調了計算的對話本質並用博弈語義刻畫了計算之間的聯繫。它最早由 Robin Milner, Joachim Parrow 和 David Walker在1992年基於Uffe Engberg和Mogens Nielsen的想法提出。它可以被看做是Milner在進程代數方面工作的一個繼續。在Milner的講座中，他將π-演算模型描述為一次對運行者的值和進程的一致性的嘗試。
有關π-演算的擴展，比如說spi演算，applied π-演算都已經被成功地套用到了密碼協定中去了。除了最初的被用來描述並發系統，π-演算還被套用到了業務流程和分子生物學領域的研究。它屬於進程代數家族中的一員，是一個用來描述和分析並發計算性質的數學形式體系。在事實上，π-演算實在是太簡略了，以至於不能包含初級的數字，布爾值，數據結構，變數，函式甚至最常用的控制流。
π-演算已經被用來描述很多種不同的並發系統，在事實上，一些最近的套用的理論基礎都依賴於這個傳統的計算機科學領域。
1997年，Martin Abadi 和 Andrew Gordon提出了π-演算的擴展--spi演算，來作為一個描述和推理出密碼協定的形式標誌。spi演算初級地擴展了π-演算的加密和解密體系。在2001年，Martin Abadi 和 Cedric Fournet 概括了加密協定的處理並提出了applied π-演算。現在人們已經花費了大量的工作在applied π-演算模型的各種不同變體上了，包括大量實驗性驗證工具。比如說Bruno Blanchet的ProVerif將applied π-演算模型翻譯為了Blanchet的邏輯編程框架。另一個例子是Andrew Gordon 和 Alan Jeffrey負責的Cryptyc,使用了Woo 和 Lam的一致斷言的方法來作為類型系統的基礎，因此可以檢測密碼協定的認證性質。
大約在2002年的時候，Howard Smith和Peter Fingar認為π-演算模型將會成為描述商業過程建模的工具。2006年七月，社區開始討論它在這方面可能發揮的作用。就在最近，π-演算模型已經構建好了業務流程建模語言的理論基礎。
在分子生物學上，π-演算模型也引起了人們的極大興趣，在1999年，Aviv Regev和Ehud Shapiro在一個π-演算擴展模型中找到了解釋細胞信號通路的分子"積木",就是這個分子"積木"實現了通信任務。隨著這篇論文的發表，其它的作者蜂擁而至，以這篇論文為基礎描述了一個細胞的整個代謝網路。
