Advances in Physarum Machines - 9783319266619

See raamat on pühendatud limavormile Physarum polycephalum, mis on suur üksikrakk, mis on võimeline hajutatud tuvastamiseks, samaaegseks teabetöötluseks, paralleelseks arvutamiseks ja detsentraliseeritud käivitamiseks. Physarumi kultiveerimise ja katsetamise lihtsus muudab selle limavormi ideaalseks substraadiks ebatavaliste sensor- ja arvutusseadmete reaalseks rakendamiseks. Raamat on teoreetiliste ja eksperimentaalsete laboratoorsete uuringute traktaat limahallituse tuvastamise ja arvutusomaduste ning arendamise kohta. Physarumi käitumise matemaatiliste ja loogiliste teooriate kohta. Näidatakse, kuidas teha limavormiga loogilisi väravaid ja vooluringe, elektroonikaseadmeid (memristorid, dioodid, transistorid, juhtmed, keemilised ja puuteandurid). Raamat demonstreerib, kuidas muuta Physarumi arvutusahelate omadusi funktsionaalsete nanoosakeste ja polümeeridega, liidestada limavormi väliprogrammeeritavate massiividega ning kasutada Physarumit mikroobsete kütuseelementide kontrollerina. Näidatakse, et unikaalne mitme agentuuriga limamudel toimib hästi tarkvaralise limavormina, mis on võimeline lahendama arvutusgeomeetria ja graafiku optimeerimise probleeme. Multiagendi mudelit täiendavad paralleelkiirendusega rakuautomaatide mudelid. Esitletud Physarumist inspireeritud matemaatilised mudelid hõlmavad Shori faktoriseerimise mittekvantilist rakendamist, struktuurset õppimist, lühima teepuu arvutamist dünaamilistel graafikutel, tarneahela võrgukujundust, p-adic-arvutust ja süllogilist arutluskäiku. Raamat on ainulaadne kompositsioon elavatest ja rikkalikult illustreeritud esseedest, mis inspireerib teadlasi, insenere ja kunstnikke kasutama loodusnähtusi tulevaste ja esilekerkivate arvutus- ja anduriseadmete kujundamisel. See on ruumiliselt laiendatud elussubstraatidega eksperimentaalse andmetöötluse "piibel", mis hõlmab teemasid lima hallituse bioloogiast biosensori, ebatavaliste arvutusseadmete ja robootika, mitteklassikalise loogika ning muusika ja kunstideni.