論文の概要: Achieving Operational Universality through a Turing Complete Chemputer

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.02872v1
• Date: Wed, 05 Feb 2025 04:06:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-06 14:27:44.250675
• Title: Achieving Operational Universality through a Turing Complete Chemputer
• Title（参考訳）: チューリング完全ケムプタによる操作普遍性の実現
• Authors: Daniel Gahler, Dean Thomas, Slawomir Lach, Leroy Cronin,
• Abstract要約: 化学のためのロボットプラットフォームに適用されたチューリング完全性の概念を利用する。 我々は,コンピュータによる計算可能性の概念を,自動合成機械による化学化合物の合成可能性に活用する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The most fundamental abstraction underlying all modern computers is the Turing Machine, that is if any modern computer can simulate a Turing Machine, an equivalence which is called Turing completeness, it is theoretically possible to achieve any task that can be algorithmically described by executing a series of discrete unit operations. In chemistry, the ability to program chemical processes is demanding because it is hard to ensure that the process can be understood at a high level of abstraction, and then reduced to practice. Herein we exploit the concept of Turing completeness applied to robotic platforms for chemistry that can be used to synthesise complex molecules through unit operations that execute chemical processes using a chemically-aware programming language, XDL. We leverage the concept of computability by computers to synthesizability of chemical compounds by automated synthesis machines. The results of an interactive demonstration of Turing completeness using the colour gamut and conditional logic are presented and examples of chemical use-cases are discussed. Over 16.7 million combinations of Red, Green, Blue (RGB) colour space were binned into 5 discrete values and measured over 10 regions of interest (ROIs), affording 78 million possible states per step and served as a proxy for conceptual, chemical space exploration. This formal description establishes a formal framework in future chemical programming languages to ensure complex logic operations are expressed and executed correctly, with the possibility of error correction, in the automated and autonomous pursuit of increasingly complex molecules.
• Abstract（参考訳）: 現代のコンピュータがチューリングマシン(チューリング完全性と呼ばれる同値性を持つチューリングマシン)をシミュレートできる場合、理論上は一連の離散単位演算を実行することでアルゴリズム的に記述できるタスクを達成できる。 化学において、化学プロセスのプログラム能力は、そのプロセスが高レベルの抽象化で理解され、実践に還元されることを保証することが難しいため要求されている。 ここでは, 化学認識型プログラミング言語XDLを用いて化学プロセスを実行するユニット操作により, 複雑な分子を合成するためのロボットプラットフォームに適用したチューリング完全性の概念を利用する。 我々は,コンピュータによる計算可能性の概念を,自動合成機械による化学化合物の合成可能性に活用する。 カラーガミュートと条件論理を用いたチューリング完全性のインタラクティブな実演の結果を述べるとともに, 化学利用事例の例を考察した。 1670万以上の赤、緑、青(RGB)色空間が5つの別々の値に結合され、10つの利子領域(ROI)で測定され、1ステップあたり78万の可能な状態が得られ、概念的、化学的な宇宙探査のプロキシとして機能した。 この形式的な記述は、ますます複雑な分子の自動的かつ自律的な追従において、複雑な論理演算が正しく表現され、実行されることを保証するために、将来の化学プログラミング言語において形式的な枠組みを確立している。

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