Boolean networks (BNs) are finite models of interacting systems whose long-term behaviour is organised by attractors. After a transient phase, every synchronously updated BN reaches either a fixed state or a cyclic attractor. Therefore, deciding whether a prescribed cyclic behaviour exists is a basic computational task in finite-state network dynamics. Here we study this task for networks with restricted local rules: each node is updated by a Boolean rule from a fixed closed rule family, and the period is fixed in advance. We prove a complete dichotomy for every fixed period at least two. For each closed rule family, cyclic-attractor detection is either polynomial-time decidable or $\mathrm{NP}$-complete. The intractable cases are precisely those that can implement majority-like self-dual behaviour or mixed monotone conjunction-disjunction mechanisms. In the tractable cases, affine, purely conjunctive, or purely disjunctive structure reduces the problem to linear algebra or graph reachability. These criteria identify which restricted local rule families preserve computational tractability in finite Boolean network models.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
异质信息网络分析与应用综述,软件学报-北京邮电大学
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
新手必看:生成对抗网络的初学者入门指导
AI研习社
13+阅读 · 2018年9月18日
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13日
Relation Networks for Object Detection 论文笔记
统计学习与视觉计算组
16+阅读 · 2018年4月18日
Github 项目推荐 | 用 Pytorch 实现的 Capsule Network
AI研习社
22+阅读 · 2018年3月7日
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 8月18日
Simplifying Graph Convolutional Networks
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
9+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
13+阅读 · 10月13日
相关VIP内容
异质信息网络分析与应用综述,软件学报-北京邮电大学
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员