论文题目: DNA计算中若干理论问题的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 系统分析与集成
作者: 黄布毅
导师: 许进
关键词: 计算,合成,编码,粘贴模型,粘贴系统,组成原理,分子逻辑门
文献来源: 华中科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: DNA 计算是一种以生物分子DNA 作为计算介质,以生物化学反应作为计算工具的一种新型计算方法.一般认为,经典数字计算机执行串行任务的能力是不容置疑的.而DNA 计算在求解自然界大量存在的需用穷举搜索方法求解的复杂问题上,具有经典数字计算机所无法比拟的天然优势. 本文主要从DNA 计算机研制中DNA 分子的合成问题,DNA 计算中的编码问题两个方面出发,以DNA 计算中较为成熟的粘贴模型和粘贴系统为基础,对DNA计算机中的若干问题进行了研究和讨论,具体内容如下: 编码问题是DNA 计算机研制中最为核心的问题.因为,首先它直接影响着DNA 序列的合成质量; 其次,编码的好坏直接影响着能否按照所设计的目标进行杂交; 第三,编码的好坏不仅直接影响解空间的大小,而且决定能否解决所谓的“解空间指数爆炸问题”,即与DNA计算机研究能否深入发展息息相关.所以,我们在详细讨论影响编码的主要因素的基础上,对DNA 计算机中的编码问题进行了较为深入的研究. DNA 分子的合成问题不仅是DNA 计算中生物操作过程中首先要处理的问题,而且是DNA计算机研制中必须要解决的问题,因为最终实用化的DNA计算机应是一种全自动化的,如何给出一种将DNA 分子的合成过程与编码以及其它生化操作自动化地衔接起来是全自动化DNA 计算机当前研究的关键难题.为了解决这个问题,必须十分熟悉有关DNA 分子合成的基本原理以及合成技术,这也是本文需要研讨的首要问题. 在深入探讨DNA计算的原理、完备性和通用性以及粘贴模型和粘贴系统的基础上,借鉴经典数字计算机组成原理,提出了基于粘贴模型的协同DNA计算机基本组成原理模型,并对该系统内部各组成单元功能进行了论述. 提出了一种新的基于粘贴DNA 计算模型的分子逻辑门的实现方法.在此方法中,逻辑门、输入信号和输出信号是DNA分子.可以实现AND ,OR 和NAND 类型
论文目录:
摘要
Abstract
1 绪论
1．1 DNA 计算概述
1．2 DNA 计算的原理
1．3 DNA 计算的研究现状与展望
1．4 本文的创新之处
1．5 本文的内容安排
2 DNA 的基本结构与处理
2．1 引言
2．2 DNA 分子的基本结构
2．3 DNA 分子操作
2．4 其他生物操作
2．5 DNA 分子计算的实现途径
3 DNA 计算中的编码问题
3．1 引言
3．2 编码问题及其影响因素
3．3 DNA 编码的规范几何结构
3．4 编码优化计算模型
3．5 应用实例
4 DNA 分子的合成
4．1 引言
4．2 核酸的生物合成
4．3 DNA 的化学合成
4．4 基因合成DNA 方法
4．5 POA 方法合成DNA 分子
5 协同DNA 计算机基本组成原理模型
5．1 引言
5．2 经典数字计算机的基本组成
5．3 协同DNA 计算机基本组成原理模型构建
5．4 协同DNA 计算机协处理器构造
6 基于粘贴DNA 计算模型的分子逻辑门的实现
6．1 引言
6．2 分子逻辑门概念
6．3 逻辑关系
6．4 分子逻辑门的构建
6．5 总结
7 全文总结与进一步研究工作
7．1 全文总结
7．2 进一步研究方向
致谢
参考文献
附录 1 攻读学位期间发表或完成的论文目录
附录 2 攻读学位期间参加的科研课题
发布时间: 2006-04-05
参考文献
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