Replication time is among the most important components of a bacterial cell's reproductive fitness. Paradoxically, larger cells replicate in less time than smaller cells despite the fact that building a larger cell requires increased quantities of raw materials and energy. This feat is primarily accomplished by the massive over expression of ribosomes, which permits translation of mRNA into protein, the limiting step in reproduction, to occur at a scale that would be impossible were it not for the use of parallel processing. In computer science, spatial parallelism is the distribution of work across the nodes of a distributed-memory multicomputer system. Despite the fact that a non-negligible fraction of artificial life research is grounded in formulations based on spatially parallel substrates, there have been no examples of artificial organisms that use spatial parallelism to replicate in less time than smaller organisms. This paper describes artificial cells defined using a combinator-based artificial chemistry that replicate in less time than smaller cells. This is achieved by employing extra copies of programs implementing the limiting steps in the process used by the cells to synthesize their component parts. Significant speedup is demonstrated, despite the increased complexity of control and export processes necessitated by the use of a parallel replication strategy.


翻译:在计算机科学中,空间平行是分布式模拟多计算机系统节点之间的工作分配。尽管建筑大型细胞需要增加原料和能量,但大型细胞却需要增加原料和能量。这一成就主要归功于大量过度的核糖核的表达,它允许将 mRNA 转化成蛋白,这是生殖过程中的有限步骤,如果不是利用平行处理,那么在规模上不可能发生。在计算机科学中,空间平行是分布式模擬多计算机系统节点之间的工作分配。尽管人工生命研究的不可忽略的部分是以基于空间平行子体的配方为基础的,但是没有使用空间平行体在比较小的生物体更短的时间内复制的人工生物的例子。本文描述了使用以梳理器为基础的人工化学界定的人工细胞,这些细胞在时间上复制的频率比较小的细胞。这是通过使用更多程序执行细胞合成其组件所用过程的限制性步骤来实现的。大量速度加快,尽管使用平行的复制战略使得控制过程和出口过程变得日益复杂。

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