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不公平敌手下能量受限的可编程物质

分布式、并行与集群计算 2023-11-09 v2

摘要

可编程物质的各个模块通过消耗能量执行动作来参与系统的集体行为。然而,并非所有模块都能接入为系统供能的外部能源,因而需要一种局部的分布式策略为模块供给能量。本工作中,我们针对可编程物质的典型变形虫模型提出了一个通用能量分配框架,该框架能将能量无关算法转化为行为等价且运行时间开销为 O(n2)\mathcal{O}(n^2) 轮的能量受限算法——即便在不公平敌手下——只要原算法满足特定约定。我们随后证明,现有的用于领导者选举(ICDCN 2023)与形状形成(Distributed Computing, 2023)的变形虫算法与该框架兼容,并展示了其能量受限对应版本的仿真,说明其他不公平算法如何以较小代价推广至能量受限设定。最后,我们表明该能量分配框架可与变形虫算法的并发控制框架(Distributed Computing, 2023)组合,使算法设计者聚焦于更简单的能量无关顺序设定,却获得能量受限异步正确性的普遍适用性。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.04898,
  title  = {Energy-Constrained Programmable Matter Under Unfair Adversaries},
  author = {Jamison W. Weber and Tishya Chhabra and Andréa W. Richa and Joshua J. Daymude},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04898},
  year   = {2023}
}

备注

31 pages, 4 figures, 1 table. To appear in the proceedings of OPODIS 2023