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DNA计算是一种新型的计算模型,在最近几年备受国内外学者的关注,竞相开展了关于DNA计算的研究和探索。DNA计算模型运算思想的独特之处在于,它先将欲处理的信息转化为DNA分子的形式,再利用DNA分子间的特异性配对,最后运用多种生物化学技术对DNA分子进行处理,并将DNA反应的产物重新转化为信息,从而得到运算结果。由DNA本身的生物特性所决定,DNA计算具有高度的并行性,高度的信息存储密度和长久可靠保存等特点,有望解决诸如旅行商等NP-hard问题,以及存储能力不足等问题,甚至有望取代传统电子计算机,成为一种新的计算方式。DNA编码设计是DNA计算的一项基础工作,设计具有优良特性的编码能够显著降低解旋温度和错配概率,可以提升DNA计算的稳定性和效率,这对实现DNA计算有非常重要的意义。编码设计问题是多目标多约束的NP-hard问题,以获得具有低解旋温度和低相似度的DNA编码为目标,以发夹结构、GC碱基含量、连续性等为约束条件。针对这样的NP-hard问题,本文设计并实现了两种改善DNA编码的方法。1.针对DNA编码中出现的解旋温度过高并且错配概率较大的问题,提出了基于BFA方法的编码设计方法。利用BFA方法不断的趋化过程降低DNA编码的解旋温度和相似度,并通过BFA的复制特性保留拥有优良特性的编码,剔除劣编码。有效的降低DNA链的解旋温度和DNA链之间的相似度,进而有效的提高了实验效率并降低发生错配的几率。2.针对DNA链解旋温度优化过程中,可能导致错配概率较高的问题,以及BFA收敛较弱导致的编码获取效率低的问题,提出了基于BFA-AC方法的编码设计方法。通过设置活性调控机制和竞争排斥机制扩展了BFA算法,有效的降低了错配几率,进一步降低了解旋温度,并且提高了算法的收敛性,提高了编码获取效率。本文通过BFA和BFA-AC方法,解决了DNA计算中编码设计过程中的高解旋温度和高相似度的问题。为具有优良特性的编码获取提供了新的研究思路,同时可以有效促进DNA计算的研究和实现,具有较高的研究价值和应用价值。