基于DNA自组装模型的最大团问题研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:thardway
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
DNA计算是一种基于分子和相关酶之间某些生化反应过程的一种新的计算模式。不仅克服了电子计算机存储量小与运算速度慢这两个严重不足,而且表现出了高度并行性、海量存储能力、低能耗与资源丰富四大特点。但是随着DNA计算研究的深入,传统DNA计算模型显现出杂交错误率和生化操作复杂性过高的特点,如何提高DNA计算结果的准确性在DNA计算研究中日显重要。造成这种瓶颈有多方面的原因,DNA计算模型的选择和编码方案的设计是两个重要的因素。  针对NP完全最大团问题的DNA计算求解方法,大多数是利用粘贴、剪接模型等,虽然这些算法能够在多项式时间内提取给定图的最大团,但是其生化操作具有较高的复杂度。生化实验操作步骤越多,相应带来的实验误差也就越大,从而无法保证生化解的准确性。本文首先基于Winfree提出的Tiles自组装理论模型,定义了最大团问题的基本信息到Tiles分子粘性末端的映射。详细给出了初始格局阶段、判定格局阶段、检测格局阶段的编码设计方案,分析了基于这种设计方案Tiles的种类为()(n2)。基于Tiles自组装理论模型的数学描述,理论证明了该设计方案正确性。  然后基于Tiles自组装理论模型最大团问题的设计思路,本文利用双交叉DNA分子中的稳定结构DAE分子作为计算载体。根据DAE分子的结构特点,改进了Tiles自组装模型的数学描述。结合基本的生化实验操作方法,提出了一种求解最大团问题的DNA计算算法。算法过程中的DAE分子分为初始分子、规则分子、检测分子三种类型,且给出了DAE分子的详细设计方案。算法设计的DAE分子种类为()(n+|E|),生化操作复杂性为()(1),其中n为图的顶点数,|E|为边数。与求解最大团问题的其它DNA算法的对比分析表明,本算法不仅明显提高了生化解的准确性,且算法的生化实验复杂度低。
其他文献
软件可靠性测试能发现程序中影响软件可靠性的缺陷,是进行软件可靠性评估的前提。近年来,基于使用模型的可靠性测试方法研究成为软件工程领域的一个研究热点。这种方法用软件
细分方法是一种新的离散造型技术。由于其不仅具有非均匀有理B样条(NURBS)的局部支撑性、仿射不变性等良好性质,而且具有参数曲面不具有的整体连续性和拓扑任意性,在表示一些较
图像去噪是计算机图像处理中的重要分支之一。图像在获取、传输和处理的过程中会不可避免地引入不可预测的噪声,从而引起图像质量的下降,以致影响图像进一步的分析与应用。因此
由于数字签名是信息安全必不可少的部分,所以签名技术就成为研究热点之一。数字签名是一种实用的认证技术。随着计算机和网络通信技术的发展,应用需求的复杂化,数字签名技术也从
虚拟企业以提高制造业的竞争优势为目标。因其优化和整合资源的独特优势以及快速的市场响应能力,虚拟企业将成为21世纪最重要的商业形式之一。鉴于Agent的自治性、主动性、反
随着第四代移动通讯技术的崛起和智能终端的迅速发展,移动设备的网络连入量占据互联网的份额也越来越大,在移动互联网时代,数据业务渐变成了用户的核心需求,数据价值也将会成
具备微型摄像机和视频信号发射机功能的无线胶囊内窥镜(Wireless Capsule Endoscopy)是一种新型的胃肠道疾病内镜诊断系统。自从2000年前后投入临床使用以来,它可获取病人整
随着Internet的持续快速发展,音频/视频会议、视频点播、远程教学等实时多媒体应用日益广泛。这些实时多媒体应用要求将信息从源节点同时传送给多个目的节点,促使了多播技术的
随着移动通信、移动终端和无线网络技术的不断扩大和发展,基于位置的服务快速发展,定位技术是基于位置服务的基础与关键技术。目前室外定位技术得到了广泛的发展,而室内定位技术
定性评价是从大量的统计数据中抽取出能反映事物本质的定性概念,是对评价对象做出定性结论的主要手段。当前随着我国高等教育规模的不断扩大,高校的教学管理任务日趋繁重,而学评