自优化连续体计算与德黑兰可激发介质探索

### 自优化连续体计算与德黑兰可激发介质探索 #### 1. 一位半加器的实现 要实现一位半加器，我们将与门（AND gate）和异或门（XOR gate）的设计进行组合。具体做法是，把与门原来的输出 O 指定为输出 O1，异或门原来的输出 O 指定为输出 O2。以下是使用热传导优化实现一位半加器时各点之间的距离： | (Ix,Iy) | (Ix,S) | (Iy,S) | (Ix,V) | (Iy,V) | (O1,V) | (S,V) | (O2,V) | | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | | 27 | 14 | 14 | 195 | 195 | 6 | 135 | 6 | #### 2. 逻辑门与电路的实现方法及应用范围 我们通过拓扑优化结构的模拟、受侵蚀作用的砂岩结构以及导电材料的自优化结构来实现逻辑门和电路。所提出的算法可应用于广泛的自然和生物过程，具体如下： - **生物网络类**：神经网络、血管网络、黏菌、植物路径、真菌菌丝体等。 - **生物结构形成类**：骨骼重塑、微生物骨骼的形成。 - **自然现象类**：闪电熔岩、雪花的形成以及其他类型的自然侵蚀。 这些过程将成为进一步研究的主题。我们提出的开发逻辑电路的方法，可用于实验实验室和非常规计算设备的快速原型制作。这类设备将通过改变其材料基底的属性来进行计算。目前在这方面已经有了一些初步成果，例如： - **基于别洛乌索夫 - 扎博京斯基（BZ）介质的设备**：用于模式识别的计算设备、可配置的逻辑门。 - **其他类型设备**：学习型黏菌芯片、基于电流的计算、可编程的生物工程组织中的激发波传播、异质计算以及数字胶体中的存储设备。 #### 3. 补充材料 这里提供了使用材料拓扑优化和模拟砂岩自然侵蚀实现与门的相关视频链接： - **材料拓扑优化实现与门**： - 输入 x = 0, y = 1: [https://youtu.be/pmB - jv2CG4I](https://youtu.be/pmB - jv2CG4I) - 输入 x = 1, y = 1: [https://youtu.be/AQryip1D7t0](https://youtu.be/AQryip1D7t0) - **模拟砂岩自然侵蚀实现与门**： - 输入 x = 0, y = 0: [https://youtu.be/YFFleS12ZYI](https://youtu.be/YFFleS12ZYI) - 输入 x = 0, y = 1: [https://youtu.be/TJu4UpTfITQ](https://youtu.be/TJu4UpTfITQ) - 输入 x = 1, y = 1: [https://youtu.be/TEOEHUS7Gfs](https://youtu.be/TEOEHUS7Gfs) #### 4. 德黑兰可激发介质探索：引言 薄层 BZ 介质呈现出丰富的激发波动态，包括靶波、螺旋波、局部波片段及其组合。这些波可用于探索介质封闭区域的几何约束