组装空间的概念使我们能够理解选择和历史偶然性如何对将来可以做出的限制施加限制 。通过检测“选择 ” ，我们的意思是一个类似于达尔文进化中选择的过程 。但是 ，我们没有选择可能采取的模型功能差异。取而代之的是，我们仅考虑选择的特异性 - 某些对象更有可能被用来制作新事物 ，而有些对象则较小 。我们要检测或描述的唯一功能是在生成对象的过程的记忆中 ，其中包括代谢反应网络或基因组在内 。这使得进化的三个Lewontin条件持有25。组装空间的一个关键特征是它们是组合的，并且对象在每个步骤中都组合在一起 。组合空间在当前物理学中不发挥重要作用 ，因为它们的对象被建模为点粒子 ，而不是组合物体（有限的例外） 。但是，组合对象在化学，生物学和技术中很重要 ，其中大多数感兴趣的对象（如果不是全部）都是层次结构。组装空间中存在的对象比在有限资源的有限时间内可以建立的对象更多 ，因为可能性的空间随着组装索引而超过指数增长。为了驯服这种爆炸性的增长，在历史偶然性中 ，在构图上建立的空间是固有的 ，其中项目是递归组合的（考虑层次模块化），并且这基本上限制了可能的对象的数量 。正是这种组成性与组合学的组合使我们能够描述选择（图3） 。
为了产生一个组装空间 ，观察到的对象会递归分解 ，以生成一组基本建筑单元。这些单元可用于然后递归构造原始对象的组件路径，以构建我们所谓的组件 ，AO 。AO捕获了从基本构建块构建观察到的对象的所有历史 ，这与可能的物理操作一致 。由于AT中的对象是组成的，因此它们包含有关选择它们的可能对象的较大空间的信息。要查看如何 ，我们首先是从AO中的同一构建块构建一个组装空间 ，其中包括组装由与我们的目标对象组成的任何对象组成的任何可能的途径 。如此构建的空间是组装宇宙（AU） 。
在大会的区域中，所有对象都是可能的，没有规则 ，产生了组合爆炸并具有对象数量的双重指数增长 ，这是爆炸状态空间和相邻的可能的特征（有关详细信息，请参见补充信息第4部分）。尽管在数学上定义得很好 ，但这种双重指数生长是非形式的 ，因为物理过程对可能的事物施加了限制（就分子而言，一个例子是量子力学如何限制每个原子的键键的数量） 。集会宇宙也没有时间的方向性概念 ，因为没有订购施工过程 。因为一切都可以存在 ，所以有一个暗示，即可以独立于过去和资源或时间约束的对象构造对象 ，这不是我们在真实宇宙中观察到的。对于大多数感兴趣的系统 ，包括在分子组装空间中，组装宇宙中的分子数量比可观察到的宇宙中可用的物质量大 。即使对于具有相对较低的组装索引的对象 ，也无法在计算上构建和耗尽整个空间 。对于较大的物体 ，例如蛋白质，这可以是真正的巨大26。在AT中，由于选择 ，我们没有在组装空间中给定深度的所有可能的对象观察到所有可能的对象 ，这更反映了我们在真实宇宙中看到的东西。接下来，我们显示如何考虑内存和资源限制 ，严重限制了可以构建的空间的大小 ，但也允许在耗尽资源来构建所有可能的低组装对象之前构建更高的对象 。可以准确地考虑选择，这是由于沿汇编路径的物体的递归结构的历史意外事件 。
汇编可能（AP）是物理上可能的对象的空间 ，可以通过组合对象构造的所有已知物理规则的组合扩展生成 ，并允许在每个对象的每个步骤中可用所有规则。这可以通过代表AT中无方向性动力学的动力学模型来描述 。当带有组装索引的对象与其自身的历史记录相结合时，其组装索引将增加一个 。如果可以通过其他方式制成所得的对象 ，则其组装索引将小于甚至更小。无向动力学的动力学模型背后的另一个假设是一个微观驱动的随机规则 ，该规则均匀地使用现有对象：选择具有组装索引的对象与任何其他对象组合的可能性与带有汇编索引的对象的数量成正比（请参阅补充信息5请参阅补充信息第5部分） 。
在可能的组装中，组装应合（AC）描述了对象的可能空间 ，而历史记录和对物质的选择 。通过假设只有在给定路径上构建的知识或约束可以在将来使用 ，或者在以前没有相互作用的对象相互作用的情况下，可以使用不同的知识或约束来介绍历史意义。我们定义用汇编索引（）选择对象的概率为，其中包含汇编索引的对象数是其中 。在此 ，参数化选择程度：对于过去组装的所有对象 ，都可以重复使用，对于仅一个子集（使用汇编索引非线性生长）才能重复使用 ，表明已经发生了选择 。这导致了增长动态：
其中代表新对象的发现率（扩展率）。因为 ，没有选择的历史依赖性 。我们通过从组装池中取两个随机选择的对象来建立组装路径并将其组合在一起；如果形成了一个新对象，则将其添加回池中 。在这里 ，我们正在构建随机对象 ，但是这些对象与随机组合对象根本不同，因为我们实现的随机性分布在导致对象的递归构造步骤中（有关解决方案 ，请参见补充信息第5部分）。存在历史依赖但没有选择的情况 ，可以定义可能的界限。
在汇编中可能会汇编（AC）是对象可能配置的空间，即可能的选择 ，在空间中发现的对象受到已经构建的每个对象的路径依赖性偶然性控制的对象 。组件的增长比指数慢得多 。实际上 ，并非所有可能的路径都被平均探索。取而代之的是，动力学是通过沿特定路径出现的选择性施加的约束来引起的 。实际上，在组装空间中选择的签名是独特对象数量的指数较慢 。为了证明这一点 ，我们使用线性聚合物的简单现象学模型来证明当选择时 ，组装如何区分案例。从组装池中的单个单体开始，无方向的勘探过程结合了两个随机选择的聚合物 ，并将它们添加回组装池 。在有定向探索的情况下 ，最近创建的聚合物被选择从组装池中连接一个随机选择的聚合物 。对于定向和无方向的探索，该过程的迭代最多可达104个步骤 ，并重复25次。对于组件池中的每个观察到的聚合物 ，生成了最短的途径 。对于每次运行，多个共存聚合物的组装空间 ，即它们的关节组装空间 ，都通过所有观察到的聚合物的最短途径近似 。图4A中显示了无向探索中最多30个步骤的联合组装空间的示例。
图4B中显示了在无向探索和有向探索中最多100个步骤中探索的联合组装空间之间的比较（有关详细信息，请参见补充信息第6节） 。为了量化给定的组装步骤的探索程度 ，我们计算了探索比 ，这是由观察到的节点与关节组装空间中存在的节点总数的比率定义的 。图4c显示了观察到的勘探比和平均最大组装指数，近似于，其中无向和有向勘探过程的聚合物的长度（上限和下限尺度都像领先顺序一样）。在这里 ，通过计算25次运行的最长观察到的聚合物链的平均值的组装指数来估计平均最大组装指数。将定向过程与无方向的探索进行比较说明了一个中心原理：选择的信号只是较低的探索比和较高的复杂性（由最大组装指数定义） 。在定向过程中 ，观察到较低的勘探比与无方向的过程中的观察是表明在组装池中存在的聚合物之间存在选择性的证据 。代表组装池中排序和选择链的过程代表了导致选择的物理过程的结果（有关附加模型，请参见补充信息第7节）。
我们猜想 ，“越来越多 ”的对象集合 ，其存在所需的选择越多 。AT中的历史意外情况意味着组装动力学在用尽所有低组装对象之前会探索更高组装的对象，从而在尺度上进行了巨大的分离 ，从而将可以探索的对象的数量分开 ，而这些对象的数量与实际按照特定路径构建的对象相对于实际构建的对象 。例如，蛋白质构建的蛋白质和氨基酸及其途径是可以组装的一部分 ，但是 ，在组装偶然的轨迹中，由于早期选择事件 ，仅可能存在由氨基酸构建的蛋白质。这种早期的对称性破裂沿历史上的途径是所有组装过程的基本属性 。它引入了一个“组装时间” ，该“组装时间 ”在每个对象上滴答滴答：汇编物理包括对象结构的明确箭头 。
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