Mikä on ruokailufilosofien ongelma?

Ruokailufilosofien ongelma on ajatuskoe tai esimerkki, jota käytetään tietotekniikan alalla. Ongelma havainnollistaa vastaavasti synkronointiongelmia, joita voi ilmetä, kun tietokoneet jakavat resursseja. Tietotekniikan tutkijat käyttävät ruokailufilosofien ongelmia opettamaan oppilaille algoritmeja, joita käytetään näiden ongelmien ratkaisemiseen.

Ruokailufilosofien ongelman skenaario on pyöreä pöytä, jossa viisi filosofia istuu. Pöydän keskellä on kulho nuudeleita tai muuta ruokaa. Jokaisella filosofilla on yksi haarukka tai syömäpuikko kummallakin puolella, mikä tarkoittaa, että haarukoita tai syömäpuikkoja on yhteensä viisi. Syödäkseen filosofi tarvitsee kaksi astiaa. Jokaisen filosofin on myös vietettävä jonkin aikaa ajattelua, eikä hän voi ajatella ja syödä samanaikaisesti. Ruokailufilosofien ongelman ydin on umpikujan estämisen vaikeus.

Tässä tilanteessa umpikuja tapahtuu, kun filosofit asettavat itsensä tilanteeseen, jossa he eivät voi ajatella eivätkä syödä. Esimerkiksi jos jokainen filosofi ottaisi vasemmalla olevan ruokailuvälineen, kukaan ei voisi syödä, koska kaikki astiat olisivat käytössä, mutta yhdelläkään filosofilla ei olisi niitä kahta. Jotta kaikki filosofit voivat syödä, opiskelijan on luotava algoritmi, joka varmistaa, että jotkut filosofit syövät, kun taas toiset ajattelevat. Näin syöminen ja ajattelu voivat jatkua pysähtymättä.

Ruokailufilosofien ongelmaan on useita mahdollisia ratkaisuja. Yksi ratkaisu sisältää kuudennen hahmon, tarjoilijan, luomisen, joka antaa tai kieltää filosofien luvan nostaa haarukat. Toiset taas säätelevät järjestystä, jossa filosofit nostavat ja laskevat haarukkansa maksimoidakseen saatavuuden. Toiset taas kertovat filosofille, että ennen syömistä yritetään tarkistaa, syövätkö naapurit. Pohjimmiltaan jokainen ratkaisu käsittää sääntöjoukon, jota kutsutaan algoritmiksi, kehittämisen, joka määrää, milloin filosofit ajattelevat, syövät tai poimivat ja laittavat astiat.

Alankomaiden tietojenkäsittelytieteilijä Edsger Dijkstra ilmaisi ensimmäisenä ruokailijafilosofien ongelman vuonna 1965 opiskelijoiden tenttikysymyksenä. Sen jälkeen ongelmaan on tehty useita muutoksia. Se esiintyy useissa hieman eri muodoissa, joista osa muuttaa vain tarinan yksityiskohtia, mutta toiset ehdottavat lisärajoituksia ongelmalle vaikeiden käsitteiden osoittamiseksi. Yleisimmän modernin version loi Tony Hoare.