作为自然计算的一个新分支,膜计算旨在从细胞结构、功能及细胞群的协作方式中抽象出计算模型。到目前为止,各具特点的膜系统变种已相继提出,这在丰富膜计算的同时也导致其在描述和验证上的困难。为了解决这个问题,2013年英国谢菲尔德大学教授Marian Gheorghe提出了核膜系统,旨在将各类膜系统特性统一到相同框架下,并为其提供通用的描述形式。由于核膜系统实现方法的研究刚起步,还没有在并行平台上的实现方案；因此,在并行平台上实现核膜系统求解NP难问题就显得具有特别重要的意义。基于以上原因,本文选题为基于CUDA并行平台的核膜系统设计与实现,将以核膜系统为基础,给出核膜系统求解NP难问题的通用方法,并在CUDA平台下仿真实现,旨在为并行实现核膜系统提供一定技术支持。本文主要工作和研究成果可概括如下：1、根据核膜系统特点,采用空间换时间的思想,对核膜系统中字母表、对象集、规则集、膜结构进行设计,提出使用核膜系统求解NP难问题的方法。2、针对使用串行平台实现核膜系统耗时较长的不利因素,提出使用CUDA并行平台实现核膜系统的方法。该方法采用规则执行单元对应线程、膜对应线程块的方式,将核膜系统格局的更新转换为CUDA平台中线程事务的运行,充分发挥图形处理器高性能优势,实现对核膜系统的并行仿真。3、以子集和问题与可满足性问题为实例,阐述使用核膜系统求解NP难问题的基本设置和运行过程,并通过CUDA并行平台仿真实现。最终通过实验验证了核膜系统求解NP难问题的可行性；且实验结果亦表明使用CUDA并行平台最高比CPU快26倍。