瓦片组件间的信号传输:3D 静态瓦片模拟 2D 信号传递瓦片的主动自组装
新兴技术
2013-12-16 v2
摘要
双手组装模型 (2HAM) 是一种基于瓦片的自组装模型,通常从单个瓦片开始,任意数量的静态瓦片成对结合形成结构。信号传递瓦片组装模型 (STAM) 是 2HAM 的扩展,其中瓦片是动态变化的组件,能够在结合时改变其结合域。作为我们的第一个结果,我们展示了有用的技术和变换,用于将任意复杂的 STAM 瓦片集转换为每个瓦片具有恒定低复杂度的 STAM 瓦片集(就其能发送的“信号”数量和类型而言),并以尺度因子为代价。利用这些简化,我们证明了对于每个温度 ,在 2HAM 中存在一个 3D 瓦片集,它在温度 下对所有 2D STAM 系统类是内蕴通用的(其中 STAM 不使用 STAM 的胶水失活和组装断裂能力,因为 2HAM 的瓦片组件是静态的且无法改变或断裂键)。这意味着在 3D 2HAM 中存在一个单一瓦片集 ,对于任意复杂的 STAM 系统 ,可以通过配置单个输入构型使 以依赖于 的尺度因子精确模拟 。此外,该模拟仅使用第三维的两个平面。这意味着在 2HAM 中存在一个温度为 的 3D 瓦片集,它在温度 下对所有 2D STAM 系统类是内蕴通用的。此外,我们表明对于每个温度 ,存在一个 STAM 瓦片集,它在温度 下对所有 2D STAM 系统类是内蕴通用的,包括 的情况。
引用
@article{arxiv.1306.5005,
title = {Signal Transmission Across Tile Assemblies: 3D Static Tiles Simulate Active Self-Assembly by 2D Signal-Passing Tiles},
author = {Tyler Fochtman and Jacob Hendricks and Jennifer E. Padilla and Matthew J. Patitz and Trent A. Rogers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.5005},
year = {2013}
}
备注
A condensed version of this paper will appear in a special issue of Natural Computing for papers from DNA 19. This full version contains proofs not seen in the published version