The amoebot model abstracts active programmable matter as a collection of simple computational elements called amoebots that interact locally to collectively achieve tasks of coordination and movement. Since its introduction (SPAA 2014), a growing body of literature has adapted its assumptions for a variety of problems; however, without a standardized hierarchy of assumptions, precise systematic comparison of results under the amoebot model is difficult. We propose the canonical amoebot model, an updated formalization that distinguishes between core model features and families of assumption variants. A key improvement addressed by the canonical amoebot model is concurrency. Much of the existing literature implicitly assumes amoebot actions are isolated and reliable, reducing analysis to the sequential setting where at most one amoebot is active at a time. However, real programmable matter systems are concurrent. The canonical amoebot model formalizes all amoebot communication as message passing, leveraging adversarial activation models of concurrent executions. Under this granular treatment of time, we take two complementary approaches to concurrent algorithm design. In the first, using hexagon formation as a case study, we establish a set of sufficient conditions that guarantee an algorithm's correctness under any concurrent execution, embedding concurrency control directly in algorithm design. In the second, we present a concurrency control protocol that uses locks to convert amoebot algorithms that terminate in the sequential setting and satisfy certain conventions into algorithms that exhibit equivalent behavior in the concurrent setting. These complementary approaches to concurrent algorithm design under the canonical amoebot model open new directions for distributed computing research on programmable matter and form a rigorous foundation for connections to related literature.


翻译:Amoebot 模型将活跃的编程事项作为简单的计算要素集集,称为在当地进行互动以集体完成协调和移动任务的阿米博特。自从引入(SPAA2014)以来,越来越多的文献已经针对各种问题对其假设进行了调整;然而,没有标准化的假设等级,很难对阿米博特模型下的结果进行精确的系统比较。我们提议了Canonical amobot 模型,这是一种更新的正规化模式,区分核心模型特征和假设变体的组别。Canonical Amoebot 模型处理的一个重要改进是调制。现有的许多文献暗含地假设,正对等的算法行动是孤立和可靠的,将分析减少至在大多数amoebot 都使用一次的顺序设置;然而,真实的可编程物质系统是同时存在的。Canononoobot 模型将所有aoebot 通信作为信息传递,利用同时处决的对抗性激活模式。在这种颗粒式处理下,我们可以用两种互补的算法设计方法。在第一个阶段,在使用等等等等等值的计算,在对等值的逻辑设计中,使用对等值的逻辑设计中,在轨算法分析中,我们建立一个适当的算算术设计中,在进行一个充分的算算术中,在目前的设计中,在进行一个充分的算算术中,在充分的计算中,在进行一个充分的计算中,在进行一个充分的计算中,在进行充分的计算。在进行充分的计算中,在进行一个适当的计算方法,在进行中,在进行中,在进行一个充分的计算。在进行一个充分的计算中,在目前的算法程中,在进行一个充分的计算中,在进行一个充分的计算方法中,在进行中,在进行中,在进行一个充分的计算。

0
下载
关闭预览

相关内容

【AAAI2021】对比聚类,Contrastive Clustering
专知会员服务
76+阅读 · 2021年1月30日
【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
152+阅读 · 2020年8月7日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Fariz Darari简明《博弈论Game Theory》介绍,35页ppt
专知会员服务
109+阅读 · 2020年5月15日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Arxiv
5+阅读 · 2020年6月16日
Logically-Constrained Reinforcement Learning
Arxiv
3+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
动物脑的好奇心和强化学习的好奇心
CreateAMind
10+阅读 · 2019年1月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员