56、化学计算：原生化学自动机

化学计算：原生化学自动机

1. 初始条件与字母符号分配

在化学计算中，实现初始条件和字母符号的分配是重要的一步。通常，将化学物质分配给字母符号时，主要反应物是最佳选择，必要时，反应网络中相互关联最多的中间体（或直接影响它们的化学物质）也可考虑。

对于不同的语言（L1、L2、L3），分配方式有所不同：
- L1 和 L2 ：分配较为直接。对于 L1，在相应的整体反应中，将符号分配给两种反应物很简单，初始条件只需环境条件下的水；对于 L2，同样将符号分配给反应物，初始条件需要控制温度。对于符号“#”，需要一种能突出/增强计算输出的化学物质，因此对于 L2，选择了对低/中点/高 pH 水平有不同颜色显示的 pH 指示剂。
- L3 ：其由 BZ 振荡网络识别时，字母符号的分配需要更精细的思考，动力学模拟在选择过程中非常有用。每个符号需要主要增强这个丰富反应网络中的不同路径，从而对非振荡和振荡响应产生独特而特定的影响，并为不同的过渡态提供特征标志。之前的实现中，选择的分配为：a = 溴酸钠，b = 丙二酸；c = 氢氧化钠；# = 钌催化剂。初始条件由硫酸溶液提供，由于反应对温度和搅拌条件非常敏感，这两个变量（自动机的参数）通过热浴和磁力搅拌保持恒定。

2. 配方量化与时间间隔选择

当化学物质被分配为字母符号后，下一步是量化其等分试样的浓度和体积。等分试样的选择可能需要优化，可以通过实验进行，或者最好在反应机理和数值模拟的指导下进行。等分试样的浓度应足够高，以导致化学状态发生可测量/可观察的变化，但又不能太大，以免耗尽任何中间体，从而限制自动机可处理序列的最大长度。 <