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具有持续种群增长的分布式计算

概率论 2020-05-18 v2 分布式、并行与集群计算

摘要

利用合成工程细菌进行计算是一个充满活力且应用广泛的领域,在生物生产、生物传感和医学中有众多应用。受单个细胞内缺乏鲁棒性及资源限制所推动,细菌间通信的分布式方法近来受到关注。本文中,我们关注与期望的生物计算同时发生且可能干扰的种群增长问题。具体而言,我们针对具有连续种群增长的系统提出了一种用于多数共识问题的快速协议,并证明若初始差异为 Ω(nlogn)\Omega(\sqrt{n\log n})(其中 nn 为总初始种群),则其以高概率正确识别两个输入中的初始多数。我们还提出了一种以高概率正确计算两输入 NAND 的快速协议。我们证明,将 NAND 门协议与连续增长多数共识协议结合(以后者为放大器),可实现计算任意布尔函数的电路。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.09972,
  title  = {Distributed Computation with Continual Population Growth},
  author = {Da-Jung Cho and Matthias Függer and Corbin Hopper and Manish Kushwaha and Thomas Nowak and Quentin Soubeyran},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.09972},
  year   = {2020}
}