探索逻辑人工化学：一次不合逻辑的尝试？

对各种负面因素的鲁棒性以及自我修复能力，是地球上所有生命形式固有且自然的特征。与自然界不同，人造系统在大多数情况下并不具备固有的鲁棒性，必须付出巨大的努力才能使其抵抗故障。这可以通过多种方式在不同的系统层面上实现。例如，在数字系统领域，经常使用三重模块冗余（TMR）等技术，这会导致相当大的硬件开销。基于生物化学隐喻的仿生计算提供了可供探索和评估的替代范式。在此，我们有兴趣评估受自然启发的人工化学和膜系统作为替代的信息表示与处理范式的潜力，以便在分布式环境中获得鲁棒且空间扩展的布尔计算系统。我们研究了受人工化学和膜系统启发的概念方法，并比较了概念验证。首先，我们展示了基本逻辑函数是可以实现的。其次，我们说明了如何使它们变得更加鲁棒，以及如何将它们组装成更大规模的系统。最后，我们讨论了对可能真正实现的影响和路径。与人工化学领域的主要工作相比，我们采取了非常务实且面向实现的方法，并且只对实现布尔计算感兴趣。结果强调，人工化学可用于在空间扩展的分布式环境中实现布尔逻辑，并且也可以变得高度鲁棒，但代价高昂。