逐步通过一系列分组逻辑门

Question

我正在模拟蛋白质-蛋白质相互作用。我正在使用 Python 将逻辑门编码为模拟蛋白质相互作用的函数。 我的模型基本上是一系列包含逻辑门的组（g0 到g4）（见图）。最初，我设置了一个包含我的组的list，然后为每个组设置一个dict，其中包含蛋白质（节点）及其起始值（它们所谓的seedValues，它们是网络的起始参数） t=0)。

我的问题是：是否有某种方法可以遍历我的组（及其逻辑门功能），从t 的第 0 组（图像中的g0）开始，然后在t=t+1 执行组g0 和g1，然后在t=t+2 处执行三个组g0、g1 和g2，依此类推直到t=m，其中m 是需要的迭代次数？

澄清：也许我不清楚。我的问题是这样的：假设我编写了一个逐步遍历我的组的函数，一次一个。它 从g0 到时间t=0 开始，并执行、存储和输出所有 该组中的门，加上自身“前面”的所有门（g1 到 g4)。完成后，该函数将时间向前移动一步 (t=t+1) 并转到g1 并再次执行，包括输出 将g2 分组到g4。现在是错误出现的地方：为了准确 模型，我也需要在t=t+1 时执行g0，之前 程序步骤到g2。我怎样才能让我的程序输出这样 顺序执行的“波”？我想我可能需要使用 递归，但我不知道怎么做。

查看我对“组”here 的意思的示例图片。 图片注释：A 和 B 是开关（程序应该改变它们，作为研究扰动的一种方式），C是一个常数（从不改变）。 J 是输出（主要用于展示）。 D 和 F 以这种方式构建，以便在 A = 0 时振荡。

我在 Stack Exchange 和 Stack Overflow 上搜索过这个；虽然我看到许多与我感兴趣的领域相关的问题（1、2），但我没有看到任何我确定专门解决我的问题的问题。感谢您的宝贵时间。

Answer 1

在我看来，您的问题减少到了几个嵌套循环。如果将所有组放入一个名为 gx 的列表中，然后将时间 t 从 0 递增到某个值 tmax，则在 Python 中看起来像这样...

for t in range(tmax):
    for i in range(t):
        nodeExecute(gx[i])

每次增加t 时，除了之前的所有组之外，还会执行一组。如果我还是不明白，请见谅。

Answer 2

对于事件驱动的数字模拟或discrete event simulation，通常使用“时间轮”或“时间轮”作为基本数据结构。轮子基本上是一个数组，其中每个元素都指向一个列表或模拟事件的动态向量，它们对于“时间调制轮子大小”具有相同的值。

here 描述的时间轮：

timewheel 比priority queue 更高效，priority queue 还可用于按时间戳升序处理模拟事件。

事件驱动逻辑仿真伪代码：

t = tStart
While (t < tEnd) {
    process all events scheduled for t and schedule follow-up events
    schedule events from signal sources
    t = t + 1
}

要处理门的分组，您可以将每个组视为具有多个输出的超级门。可能有必要在给定的一组门中模拟不同的延迟延迟。

您可以在Hardware Description Language 中描述您的电路，如Verilog 并使用ready-made simulator，而不是编写自己的模拟器。