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递归定义模式的紧凑容错自组装

数据结构与算法 2019-04-09 v2

摘要

基于瓦片的自组装系统的分子实现的一个局限是已被观测到介于 1% 和 10% 之间的高错配错误率。控制系统物理条件以降低该本征错误率 ϵ\epsilon 会过度减缓系统的生长速率。这促使了如下技术的发展:在系统瓦片中冗余编码信息,使得即使不降低 ϵ\epsilon 也能减少最终组装中的错配错误率。Winfree 与 Bekbolatov,以及 Chen 与 Goel,引入了此类容错系统,通过将易错系统中每个瓦片替换为容错系统中 k×kk \times k 的瓦片块,将错配错误率降至 ϵk\epsilon^k,但这使所用瓦片类型数量增加了 k2k^2 倍,且所生成模式的尺度放大了 kk 倍。Reif、Sahu 与 Yin,以及 Sahu 与 Reif,引入了用于布尔数组自组装的紧凑容错系统,在不增加所生成模式尺度的情况下将错配错误率降至 ϵ2\epsilon^2。本文给出一种为 Kautz 与 Lathrop 引入的递归定义模式设计紧凑容错系统的技术。我们表明,利用 Sahu 与 Reif 引入的独立错误模型,我们的紧凑容错系统将错配错误率降至 ϵ2\epsilon^2。令人惊讶的是,我们的容错系统所用瓦片类型数量与构建它们的易错系统相同。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.02763,
  title  = {Compact Error-Resilient Self-Assembly of Recursively Defined Patterns},
  author = {Brad Shutters and Timothy P. Hartke and Robert J. Sammelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.02763},
  year   = {2019}
}