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通过图灵完备的化学机实现操作普适性

计算与语言 2025-02-06 v1

摘要

现代计算机的所有根本抽象是图灵机,如果现代计算机能够模拟图灵机,则称为图灵完备,这使得理论上可以执行一系列离散单元操作来实现任何可算法描述的任务。在化学中,编程化学过程的能力受限于难以确保过程能够在高层抽象下被理解,然后归约为实践。本文我们利用应用于化学机器人平台的图灵完备性概念,这些平台可通过使用化学感知的编程语言 XDL 来执行化学过程的单元操作。我们利用计算机的可计算性概念,将化合物的可合成性与自动合成机器的可计算性相结合。展示了图灵完备性交互演示的结果,包括彩色空间和条件逻辑的示例,并讨论了化学用例。将超过1670万种红、绿、蓝 (RGB) 色彩空间组合离散化为5个离散值,并在10个感兴趣区域 (ROI) 内测量,为每一步提供7800万种可能状态,作为概念化、化学空间探索的代理。该正式描述在未来的化学编程语言中建立了框架,以确保复杂逻辑操作正确表达和执行,可能包括纠错,以实现对日益复杂的分子进行自主、自动化的探索。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.02872,
  title  = {Achieving Operational Universality through a Turing Complete Chemputer},
  author = {Daniel Gahler and Dean Thomas and Slawomir Lach and Leroy Cronin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.02872},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 7 figures, 28 references