Advances in Physarum Machines - 9783319266619

Ši knyga yra skirta Slime pelėsiui Physarum polycephalum, kuris yra didelė viena ląstelė, galinti paskirstyti jutimą, vienu metu apdoroti informaciją, lygiagrečiai skaičiuoti ir decentralizuotai paleisti. Dėl lengvo kultivavimo ir eksperimentavimo su Physarum šis gleivių pelėsis yra idealus substratas realiame pasaulyje netradicinių jutiklių ir skaičiavimo prietaisų diegimui. Knyga yra teorinių ir eksperimentinių laboratorinių tyrimų apie gleivių pelėsio jutimo ir skaičiavimo savybes bei plėtrą traktatas. matematinių ir loginių Physarum elgesio teorijų. Parodyta, kaip su gleivine formuoti loginius vartus ir grandines, elektroninius prietaisus (memristorius, diodus, tranzistorius, laidus, cheminius ir lytėjimo jutiklius). Knygoje parodyta, kaip modifikuoti Physarum skaičiavimo grandinių savybes naudojant funkcines nanodaleles ir polimerus, susieti gleivinę su lauke programuojamomis matricomis ir naudoti Physarum kaip mikrobinių kuro elementų valdiklį. Parodyta, kad unikalus kelių agentų gleivių modelis puikiai tarnauja kaip programinė gleivių forma, galinti išspręsti skaičiavimo geometrijos ir grafiko optimizavimo problemas. Daugiaagentinį modelį papildo korinio automato modeliai su lygiagrečiais pagreičiais. Pateikti matematiniai modeliai, įkvėpti Physarum, apima ne kvantinį Šoro faktorizavimo įgyvendinimą, struktūrinį mokymąsi, trumpiausio kelio medžio apskaičiavimą dinaminiuose grafikuose, tiekimo grandinės tinklo projektavimą, p-adic skaičiavimą ir silogistinius samprotavimus. Knyga yra unikali ryškių ir gausiai iliustruotų esė kompozicija, kuri įkvėps mokslininkus, inžinierius ir menininkus išnaudoti gamtos reiškinius kuriant būsimus ir atsirandančius skaičiavimo ir jutimo įrenginius. Tai eksperimentinio skaičiavimo su erdviškai išplėstais gyvaisiais substratais „biblija“, apimanti temas nuo gleivių pelėsio biologijos iki biologinio jutimo, netradicinių skaičiavimo prietaisų ir robotikos, neklasikinės logikos ir muzikos bei menų.