扩展化学反应模型的多项式等价性
分子网络
2025-09-22 v1 计算复杂性
摘要
检测化学反应网络（CRN）、向量添加系统或泊伯尔网中某一物种（或维度）是否为零的能力已知会增加这些模型的计算能力——使其能够实现通用计算。虽然这种能力可能以多种形式出现，例如允许转换受抑制、优先级或同步，但我们提出的一种扩展直接执行这种零检查。我们引入一种新的虚 genesis CRN 变体，其设计仅在其他任何物种计数归零时，对特定物种计数进行递增。与以往的扩展一样，我们证明了该模型是图灵完备的。随后，我们分析了几种其他研究过的 CRN 变体，并展示它们通过与虚 genesis 模型的多项式模拟均等价，这并不仅仅是源于图灵完备性。因此，抑制物种、允许不同速率发生反应、允许并行运行反应，或甚至允许不断向 CRN 中添加更多体积，都不会在仅检测物种计数是否变为零的基础上增加额外的模拟能力。
引用
@article{arxiv.2509.15584,
title = {Polynomial Equivalence of Extended Chemical Reaction Models},
author = {Divya Bajaj and Jose Luis Castellanos and Ryan Knobel and Austin Luchsinger and Aiden Massie and Adrian Salinas and Pablo Santos and Ramiro Santos and Robert Schweller and Tim Wylie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.15584},
year = {2025}
}