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第一章 绪论：膜计算一它是什么，它不是什么1

第二章 预备知识6

2.1生物膜6

2.1.1质膜的结构7

2.1.2透膜运输8

2.1.3细胞分裂：有丝分裂12

2.2神经元12

2.3可计算性初步14

2.3.1基本概念和符号14

2.3.2串和语言的运算15

2.3.3 Chomsky文法15

2.3.4语言的刻画与必要条件19

2.3.5 Lindenmayer系统20

2.3.6有穷自动机与图灵机22

2.3.7受控重写25

2.3.8关于CS和RE的差异34

2.3.9通用图灵机和0型文法35

2.3.10剪接操作、插入-删除操作、上下文邻接操作37

2.3.11复杂性初步39

2.3.12多重集42

2.4文献注释43

第三章 符号-对象膜系统44

3.1基本类型44

3.2两个例子47

3.3基本类型的计算能力50

3.4基本扩展54

3.4.1膜的溶解54

3.4.2进化规则的优先次序59

3.4.3两个例子60

3.4.4带规则优先次序的膜系统的计算能力63

3.4.5具有同步特性膜系统的计算能力66

3.5形式化定义72

3.6进一步扩展78

3.6.1弱目标命令78

3.6.2控制膜的渗透性79

3.6.3由浓度控制的通信85

3.6.4在计算过程中产生规则87

3.6.5使用促进剂或抵制剂89

3.7带外部输出的系统98

3.8文献注释108

第四章 通信取化进化111

4.1同向/反向转运系统111

4.2计算通用性114

4.3控制规则使用122

4.4跟踪对象的轨迹124

4.5带载体的膜系统131

4.6文献注释138

第五章 结构化对象139

5.1重写膜系统140

5.2若干变型系统及其计算能力156

5.2.1规则创建156

5.2.2条件重写156

5.2.3条件通信161

5.2.4复制重写172

5.2.5并行重写180

5.3剪接膜系统183

5.4上下文膜系统194

5.5插入-删除膜系统196

5.6文献注释194

第六章 膜网络204

6.1剪接情形205

6.2使用同向/反向转运规则206

6.3类神经膜网络216

6.3.1定义和实例216

6.3.2计算能力222

6.3.3计算效率233

6.4文献注释235

第七章 以空间换取时间236

7.1膜系统的复杂类236

7.2膜分裂法238

7.2.1线性时间内解决SAT问题244

7.2.2解决哈密尔顿路径问题249

7.2.3使用协作规则252

7.2.4膜分裂是否必要260

7.3膜生成法262

7.3.1解决SAT问题270

7.3.2解决HPP问题275

7.3.3字符串-对象277

7.4字符串复制279

7.5预计算资源的使用281

7.6文献注释284

第八章 更多探究结果286

8.1判定性结果286

8.2一元系统296

8.3上下文无关语言的刻画299

8.4字符串-对象的评估302

8.5增强型膜处理系统304

8.6成果概览307

8.6.1广义串行膜系统307

8.6.2二维对象309

8.6.3膜系统与流X-机309

8.6.4膜系统与环境演算311

8.6.5通用系统的直接构造313

8.6.6进一步的研究课题315

第九章 从抽象再到现实318

9.1细胞中的能量318

9.2细胞的芽生322

9.3细胞的双层膜结构324

9.4在电子计算机上的实现327

9.5人工生命的应用331

9.6模拟光合作用338

公开问题343

通用性结论344

参考文献347

索引367

附录 膜计算最新进展371

F.1前面章节中公开问题的跟踪研究371

F.2脉冲神经膜系统376

F.2.1非正式的介绍及例子376

F.2.2形式化定义379

F.2.3一些结果381

F.3分布式膜自动机383

F.3.1膜自动机计算能力的再研究385

F.3.2分布式膜自动机的计算能力388

附录参考文献391