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可编程物质系统中带洞的静默自稳领袖选举

分布式、并行与集群计算 2026-03-10 v2

摘要

领袖选举是分布式计算中的基本问题,尤其是在可编程物质系统中,其中 coordination among simple computational entities 对解决复杂任务至关重要。在这些系统中,粒子(即常数记忆计算实体)在几何阿莫伯特模型中描述的规则三角网格中运行。虽然在非自稳环境中领袖选举已被广泛研究,但自稳解却相对有限。本文我们研究了在连通(但不一定是简单连通)配置中进行自稳领袖选举的问题。我们提出了第一个在连通可编程物质系统中实现自稳领袖选举的算法,保证在不公平调度器下,针对拥有常数记忆且共享共同方向感知的佩尔森(oblivious particles)选举出唯一领袖。我们的methods 利用粒子运动,这一以往在自稳语境中未被利用的能力。我们表明,在网格中共享方向感知并进行运动的能力可以克服 Dolev、Gouda 和 Schneider(1999)在常数记忆系统中所确立的经典不可行性结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.20201,
  title  = {Silent Self-Stabilising Leader Election in Programmable Matter Systems with Holes},
  author = {Jérémie Chalopin and Shantanu Das and Maria Kokkou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20201},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, accepted at SIROCCO 2026