膜计算导论

第一章 绪论：膜计算-它是什么，它不是什么

第二章 预备知识

2.1生物膜

2.1.1质膜的结构

2.1.2透膜运输

2.1.3细胞分裂：有丝分裂

2.2神经元

2.3可计算性初步

2.3.1基本概念和符号

2.3.2串和语言的运算

2.3.3Chomsky文法

2.3.4语言的刻画与必要条件

2.3.5Lindenmayer系统

2.3.6有穷自动机与图灵机

2.3.7受控重写

2.3.8关于CS和RE的差异

2.3.9通用图灵机和0型文法

2.3.10剪接操作、插入删除操作、上下文邻接操作

2.3.11复杂性初步

2.3.12多重集

2.4文献注释

第三章 符号对象膜系统

3.1基本类型

3.2两个例子

3.3基本类型的计算能力

3.4基本扩展

3.4.1膜的溶解

3.4.2进化规则的优先次序

3.4.3两个例子

3.4.4带规则优先次序的膜系统的计算能力

3.4.5具有同步特性膜系统的计算能力

3.5形式化定义

3.6进一步扩展

3.6.1弱目标命令

3.6.2控制膜的渗透性

3.6.3由浓度控制的通信

3.6.4在计算过程中产生规则

3.6.5使用促进剂或抵制剂

3.7带外部输出的系统

3.8文献注释

第四章 通信取化进化

4.1同向/反向转运系统

4.2计算通用性

4.3控制规则使用

4.4跟踪对象的轨迹

4.5带载体的膜系统

4.6文献注释

第五章 结构化对象

5.1重写膜系统

5.2若干变型系统及其计算能力

5.2.1规则创建

5.2.2条件重写

5.2.3条件通信

5.2.4复制重写

5.2.5并行重写

5.3剪接膜系统

5.4上下文膜系统

5.5插入删除膜系统

5.6文献注释

第六章 膜网络

6.1剪接情形

6.2使用同向/反向转运规则

6.3类神经膜网络

6.3.1定义和实例

6.3.2计算能力

6.3.3计算效率

6.4文献注释

第七章 以空间换取时间

7.1膜系统的复杂类

7.2膜分裂法

7.2.1线性时间内解决SAT问题

7.2.2解决哈密尔顿路径问题

7.2.3使用协作规则

7.2.4膜分裂是否必要

7.3膜生成法

7.3.1解决SAT问题

7.3.2解决HPP问题

7.3.3字符串对象

7.4字符串复制

7.5预计算资源的使用

7.6文献注释

第八章 更多探究结果

8.1判定性结果

8.2一元系统

8.3上下文无关语言的刻画

8.4字符串对象的评估

8.5增强型膜处理系统

8.6成果概览

8.6.1广义串行膜系统

8.6.2二维对象

8.6.3膜系统与流X机

8.6.4膜系统与环境演算

8.6.5通用系统的直接构造

8.6.6进一步的研究课题

第九章 从抽象再到现实

9.1细胞中的能量

9.2细胞的芽生

9.3细胞的双层膜结构

9.4在电子计算机上的实现

9.5人工生命的应用

9.6模拟光合作用

公开问题

通用性结论

参考文献

索引

附录膜计算最新进展

F.1前面章 节中公开问题的跟踪研究

F.2脉冲神经膜系统

F.2.1非正式的介绍及例子

F.2.2形式化定义

F.2.3一些结果

F.3分布式膜自动机

F.3.1膜自动机计算能力的再研究

F.3.2分布式膜自动机的计算能力

附录 参考文献

《膜计算导论》是第一本系统全面介绍膜计算的中文译著，本书的内容涵盖了膜计算研究领域的核心概念与结论，包括几类重要的P系统以及它们的计算能力与计算效率、较为完备的参考文献，以及一系列的公开问题和研究主题。原著出版于2002年，根据该领域的最新进展，在中文译著中增加了一章“膜计算最新进展”。