A Boolean network (BN) is a transformation of the set of Boolean configurations of a given length. A trapspace of a BN is a subcube invariant by the BN; a principal trapspace is the smallest trapspace containing a given configuration; a minimal trapspace is one that does not contain any smaller trapspace. In an unrelated development, commutative BNs have been introduced as those networks where all local updates commute. In this paper, we relate those two aspects of BN theory via five main contributions. First, we introduce the trapping graph and the trapping closure of a BN. We also define trapping networks as the networks with transitive general asynchronous graphs and we prove that those are exactly the trapping closures. Second, we show that two BNs have the same collection of (principal) trapspaces if and only if they have the same trapping closure. We then characterise the collections of (principal) trapspaces of BNs. We finally give analogous results for the collections of minimal trapspaces. Third, we prove that commutative networks are trapping, and we classify the collections of principal trapspaces of commutative networks. Fourth, we focus on bijective commutative networks, which we call Marseille networks. We provide several alternative definitions for Marseille networks, and we classify them as special commutative or trapping networks. Fifth, we focus on idempotent commutative networks, which we call Lille networks. We provide several alternative definitions for Lille networks, we classify them as special commutative or trapping networks, and we relate them to globally idempotent networks. Our investigations of Marseille and Lille networks also highlight relations amongst the asynchronous, general asynchronous, and trapping graphs of Boolean networks, as well as the structure of trapping networks in general.


翻译:布尔网络(BN)是对固定长度布尔配置集合的一个变换。布尔网络的陷阱空间是由该BN保持不变的子立方体;主陷阱空间是包含给定配置的最小陷阱空间;最小陷阱空间是不包含任何更小陷阱空间的陷阱空间。在另一独立的研究方向上,交换布尔网络被定义为所有局部更新函数可交换的网络。本文通过五大贡献将布尔网络理论的这两个方面联系起来。首先,我们引入了布尔网络的陷阱图和陷阱闭包。我们还定义了具有传递性一般异步图的陷阱网络,并证明这些网络恰好是陷阱闭包。其次,我们证明两个布尔网络具有相同的(主)陷阱空间集合当且仅当它们具有相同的陷阱闭包,进而刻画了布尔网络(主)陷阱空间集合的特征,并最终给出了最小陷阱空间集合的类似结果。第三,我们证明交换网络是陷阱网络,并分类了交换网络的主陷阱空间集合。第四,我们聚焦于双射交换网络,即马赛网络。我们为马赛网络提供了多种等价定义,并将其归类为特殊的交换网络或陷阱网络。第五,我们聚焦于幂等交换网络,即里尔网络。我们为里尔网络提供了多种等价定义,将其归类为特殊的交换网络或陷阱网络,并揭示了其与全局幂等网络的关联。对马赛网络和里尔网络的研究还凸显了布尔网络的异步图、一般异步图与陷阱图之间的关系,以及陷阱网络的整体结构。

0
下载
关闭预览

相关内容

神经网络的拓扑结构,TOPOLOGY OF DEEP NEURAL NETWORKS
专知会员服务
35+阅读 · 2020年4月15日
Capsule Networks,胶囊网络,57页ppt,布法罗大学
专知会员服务
69+阅读 · 2020年2月29日
【新书】贝叶斯网络进展与新应用,附全书下载
专知会员服务
122+阅读 · 2019年12月9日
最新《动态网络嵌入》综述论文,25页pdf
专知
37+阅读 · 2020年6月17日
【NeurIPS2019】图变换网络:Graph Transformer Network
万字长文带你看尽深度学习中的各种卷积网络
AI科技评论
11+阅读 · 2019年2月19日
图神经网络最近这么火,不妨看看我们精选的这七篇
人工智能前沿讲习班
37+阅读 · 2018年12月10日
Network Embedding 指南
专知
22+阅读 · 2018年8月13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
5+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
5+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
专知会员服务
4+阅读 · 今天15:21
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
0+阅读 · 今天15:12
《无人机蜂群通信技术研究》50页
专知会员服务
4+阅读 · 今天14:55
战力倍增器:自主武器系统与乌克兰及加沙冲突
人工智能赋能战场情报:提速决策进程
专知会员服务
3+阅读 · 7月17日
《拥抱新兴技术:面向未来军官的教育革新》
专知会员服务
7+阅读 · 7月17日
相关资讯
相关基金
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
5+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
5+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员