In the abstract Tile Assembly Model (aTAM) square tiles self-assemble, autonomously binding via glues on their edges, to form structures. Algorithmic aTAM systems can be designed in which the patterns of tile attachments are forced to follow the execution of targeted algorithms. Such systems have been proven to be computationally universal as well as intrinsically universal (IU), a notion borrowed and adapted from cellular automata showing that a single tile set exists which is capable of simulating all aTAM systems (FOCS 2012). The input to an algorithmic aTAM system can be provided in a variety of ways, with a common method being via the "seed" assembly, which is a pre-formed assembly from which all growth propagates. In this paper we present a series of results which investigate the the trade-offs of using seeds consisting of a single tile, versus those containing multiple tiles. We show that arbitrary systems with multi-tile seeds cannot be converted to functionally equivalent systems with single-tile seeds without using a scale factor > 1. We prove tight bounds on the scale factor required, and also present a construction which uses a large scale factor but an optimal number of unique tile types. That construction is then used to develop a construction that performs simultaneous simulation of all aTAM systems in parallel, as well as to display a connection to other tile-based self-assembly models via the notion of intrinsic universality.
翻译:抽象的 Tile 组装模型( aTAM) 平方砖块自组成形结构 。 解算 ATAM 系统可以设计出一个通用的方法, 使牌附加图案模式被迫跟随目标算法的实施。 这些系统已被证明是通用的和内在的通用的( IU ), 这一概念是从蜂窝自动图中借用和修改的, 表明存在一个能够模拟所有 ATAM 系统( FOCS 2012 ) 的单个牌块。 对算法 ATAM 系统的投入可以以多种方式提供, 常见的方法是通过“ 种子” 组装, 这是一种预成的组装图案, 使所有增长都能从中传播。 在本文中, 我们提出了一系列结果, 调查使用由单个牌构成的种子和含有多个图案的种子之间的交易。 我们显示, 具有多盘种子的任意系统不能转换为功能上等同的系统, 使用单盘种子系统, 而不使用比例系数 > 。 1. 我们证明, 一个通用的方法是通过“ 种子” 组装式组装成一个大型的模拟模型,, 使用一个大型的模型, 和这个模型的模型使用这个模型的模型使用一个非常的模型, 的模型使用这个模型的模型的模型的模型的模型的模型是用来进行一个独特的结构,, 这个模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型,, 和模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型, 和模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的