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扩展化学反应模型的多项式等效性

Polynomial Equivalence of Extended Chemical Reaction Models

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

arXiv
2025年9月19日

检测一个物种(或维度)是否在化学反应网络(CRN),矢量添加系统或Petri Nets中是零的能力已知会增加这些模型的力量 - 使它们能够进行通用计算。 虽然这种能力可能以多种形式出现,例如扩展模型以允许抑制,优先级或同步的过渡,但我们提出了一个直接执行此零检查的扩展。 我们引入了一种新的 void genesis CRN 变体,其简单的设计只是在任何其他物种的计数为零时增加特定物种的计数。 与以前的扩展一样,我们显示模型是图灵通用。 然后,我们分析了其他几个研究过的CRN变体,并表明它们都是通过与虚空起源模型的多项式模拟等效的,该模型不仅遵循图灵-通用。 因此,抑制物种,以不同速率发生的反应,被允许并行运行反应,甚至被允许不断为CRN增加更多的体积,并没有增加额外的模拟能力,而不仅仅是检测物种计数是否为零。

The ability to detect whether a species (or dimension) is zero in Chemical Reaction Networks (CRN), Vector Addition Systems, or Petri Nets is known to increase the power of these models – making them capable of universal computation. While this ability may appear in many forms, such as extending the models to allow transitions to be inhibited, prioritized, or synchronized, we present an extension that directly performs this zero checking. We introduce a new void genesis CRN variant with a simple...