基于定长操作数的算术膜计算系统 被引量：1

1

作者 王艳霞 郭平 +1 位作者 陈海珠 刘慧君 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1132-1138,共7页

将膜系统看作8位处理器,利用十进制位置编码的原码、反码及补码的概念和计算方法,设计了算术膜计算(P)系统,实现了加(减)、乘、除4种运算.由于系统中操作对象数量减少,该算术P系统更容易实现大数的运算.而且,设计的算术P系统充分利用膜... 将膜系统看作8位处理器,利用十进制位置编码的原码、反码及补码的概念和计算方法,设计了算术膜计算(P)系统,实现了加(减)、乘、除4种运算.由于系统中操作对象数量减少,该算术P系统更容易实现大数的运算.而且,设计的算术P系统充分利用膜系统并行运算的特征,具有多项式时间复杂度. 展开更多

关键词 算术运算 类细胞膜计算(p)系统 算术膜计算(p)系统 补码运算 位置编码

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具有多个突触通道的新型数值脉冲神经P系统的计算能力研究

2

作者 殷秀 刘希林 刘希玉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2022年第S01期223-231,237,共10页

膜系统又称为P系统,是一种分布式并行计算模型。P系统大致可以分为细胞型、组织型和神经型三类。数值脉冲神经P系统(NSN P系统)通过引入数值P系统(NP系统)中的数值变量和生产函数获得了处理数值信息的能力。文中在NSN P系统的基础上提... 膜系统又称为P系统,是一种分布式并行计算模型。P系统大致可以分为细胞型、组织型和神经型三类。数值脉冲神经P系统(NSN P系统)通过引入数值P系统(NP系统)中的数值变量和生产函数获得了处理数值信息的能力。文中在NSN P系统的基础上提出了一种具有多个突触通道的新型数值脉冲神经P系统(MNSN P系统)。在MNSN P系统中,每个生产函数都被分配了一个阈值用于控制触发,且每个神经元都有一个或多个突触通道用于传递产出值。文中主要研究了MNSN P系统的计算能力,即通过模拟注册机证明了MNSN P系统作为数字产生/接受设备是图灵通用的,并构建了一个包含70个神经元的通用MNSN P系统去计算函数。 展开更多

关键词 膜计算 数值脉冲神经p系统 多通道 图灵通用性

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一种基于膜系统理论的多目标演化算法 被引量：6

3

作者 韩敏 刘闯 邢军 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期431-438,共8页

提出一种用于求解多目标优化问题的基于膜系统理论的演化算法.受膜系统理论的功能和处理化合物方式的启发,设计了求解多目标优化问题的演化操作.此外,在表层膜中,引入了非支配排序和拥挤距离两种机制改善算法的搜索效率.采用ZDT(Zitzler... 提出一种用于求解多目标优化问题的基于膜系统理论的演化算法.受膜系统理论的功能和处理化合物方式的启发,设计了求解多目标优化问题的演化操作.此外,在表层膜中,引入了非支配排序和拥挤距离两种机制改善算法的搜索效率.采用ZDT(Zitzler-Deb-Thiele)和DTLZ(Deb-Thiele-Laumanns-Zitzler)多目标问题对所提算法进行测试,所提算法求得的候选解既能较好地逼近真实Pareto前沿,又能满足非支配解集多样性的要求.仿真结果表明,所提方法求解多目标优化问题是可行和有效的. 展开更多

关键词 膜计算 p系统 膜算法 多目标优化算法 pARETO前沿

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用P系统解决排序问题 被引量：6

4

作者 黄春毅 董笑菊 龙环 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期206-208,共3页

介绍了一个生物细胞中抽象出来的计算模型——P系统,阐述了如何利用P系统有效地解决排序问题.通过比较排序问题中最坏、最好以及普通情况下的输入实例,分析了该方法的性能.同时,在空间允许的条件下,展示了如何修改此方法将时间复杂度大... 介绍了一个生物细胞中抽象出来的计算模型——P系统,阐述了如何利用P系统有效地解决排序问题.通过比较排序问题中最坏、最好以及普通情况下的输入实例,分析了该方法的性能.同时,在空间允许的条件下,展示了如何修改此方法将时间复杂度大大降低的可能性. 展开更多

关键词 p系统 膜计算 排序问题

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一种基于膜计算的梯度边缘检测算法 被引量：1

5

作者 谢佩军 计时鸣 《计算机应用与软件》 CSCD 2016年第2期161-163,172,共4页

针对传统边缘检测算法的不足,提出一种以组织型P系统为框架的梯度边缘检测算法。采用一个两层膜结构,即表层膜与基本膜,使用转运规则实现各基本膜间的对象交换与共享。该算法逼近强度函数的梯度方向,基于梯度进行边缘的检测,并通过经典... 针对传统边缘检测算法的不足,提出一种以组织型P系统为框架的梯度边缘检测算法。采用一个两层膜结构,即表层膜与基本膜,使用转运规则实现各基本膜间的对象交换与共享。该算法逼近强度函数的梯度方向,基于梯度进行边缘的检测,并通过经典边缘检测算子的对比实验,实验结果表明所提出的边缘检测方法具有较好的有效性。 展开更多

关键词 膜计算 组织型p系统 边缘检测 梯度

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基于酶数值P系统的大数据场分析方法

6

作者 李文平 杨静 张健沛 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期96-104,共9页

为了解决大数据环境下快速求解数据场势值的计算效率问题,基于膜计算领域的酶数值P系统(ENPS),提出一种数据场分析方法。该方法先引入转移P系统对ENPS加以改进,以提高后者的流程可控性,再基于改进的系统给出计算大数据场势值的ENPS的具... 为了解决大数据环境下快速求解数据场势值的计算效率问题,基于膜计算领域的酶数值P系统(ENPS),提出一种数据场分析方法。该方法先引入转移P系统对ENPS加以改进,以提高后者的流程可控性,再基于改进的系统给出计算大数据场势值的ENPS的具体实现。P系统的极大并行性导致大数据场势值求解在3步内完成,每个步骤的计算时间为常数,且与数据规模无关。在真实人脸图像数据场上的实验结果验证了此方法的高效性。 展开更多

关键词 数据场 大数据 膜计算 酶数值p系统

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基于P系统的共享近邻聚类算法及其面部图像处理应用 被引量：8

7

作者 王鑫 刘希玉 顾飞 《激光杂志》 北大核心 2019年第3期74-78,共5页

共享近邻聚类(SNN)是一种基于图的聚类算法,能够在不预设聚类数目的前提下,很好得区分彼此相似的邻近簇。然而SNN因计算开销太大,不适于处理大数据量、高属性维数据。P系统是一种并行分布式生物计算模型,具有与图灵机等价的强大计算能... 共享近邻聚类(SNN)是一种基于图的聚类算法,能够在不预设聚类数目的前提下,很好得区分彼此相似的邻近簇。然而SNN因计算开销太大,不适于处理大数据量、高属性维数据。P系统是一种并行分布式生物计算模型,具有与图灵机等价的强大计算能力。本文将SNN与P系统相结合,设计了一种含有多促进剂和多抑制剂的类细胞P系统,提出了基于该系统的膜聚类算法,称为共享近邻膜聚类算法(SNN-P)。最后,用Olivetti Face数据集验证了SNN-P在人脸识别中的有效性。理论分析表明SNN-P相比于传统聚类算法具有极低的时间复杂度,实验结果表明SNN-P对面部图像具有良好的识别能力。 展开更多

关键词 膜计算 p系统 共享近邻 聚类分析 图像处理

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模糊膜计算模型与应用研究综述

8

作者 彭宏 王军 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期18-23,共6页

膜计算是由生物细胞(群)相关机理启发的一类分布式、并行计算模型.膜计算模型已被证明是强大的并且以多项式时间复杂性求解众多的NP(non-deterministic polynomial)问题.膜计算模型与算法是膜计算领域的核心关键问题,特别是面向应用问... 膜计算是由生物细胞(群)相关机理启发的一类分布式、并行计算模型.膜计算模型已被证明是强大的并且以多项式时间复杂性求解众多的NP(non-deterministic polynomial)问题.膜计算模型与算法是膜计算领域的核心关键问题,特别是面向应用问题的模型和算法.模糊膜计算是近年开发的一种膜计算模型,它能克服先前模型在处理不确定性问题上的限制,得到极为广泛的关注.目前,模糊膜计算模型已在诸如电力系统故障诊断、微网控制中得到应用.首先简要地介绍几种模糊P系统,然后描述它们在工程问题中的应用. 展开更多

关键词 模糊集理论 膜计算 p系统 模糊膜计算模型

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带膜分裂和促进剂的通讯膜系统求解QSAT问题

9

作者 宋勃升 程玉 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第5期38-42,共5页

膜计算是自然计算的一个分支,膜计算中所研究的模型均称为膜系统,而细胞间通讯是膜系统的一个重要特征。带膜分裂的通讯膜系统是一种分布式并行计算模型,可以在多项式时间内解决计算困难问题。文中将促进剂引入带膜分裂的类细胞型通讯... 膜计算是自然计算的一个分支,膜计算中所研究的模型均称为膜系统,而细胞间通讯是膜系统的一个重要特征。带膜分裂的通讯膜系统是一种分布式并行计算模型,可以在多项式时间内解决计算困难问题。文中将促进剂引入带膜分裂的类细胞型通讯膜系统,提出了膜系统的一种变型——带膜分裂和促进剂的通讯膜系统,其中,一个促进剂可以同时控制多条规则,而促进剂本身不参与该条规则的进化。文中研究了带膜分裂和促进剂的通讯膜系统的计算效率,证明该类膜系统在使用同向规则长度为2,每条规则中促进剂的个数最多为1时,可以在多项式时间内求解PSPACE完全问题(QSAT问题)的统一解。 展开更多

关键词 膜计算 细胞型p系统 同向/反向规则 QSAT问题

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一种带混合进化机制的膜聚类算法 被引量：4

10

作者 彭宏 蒋洋 +1 位作者 王军 Mario J.PEREZ-JIMENEZ 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1001-1012,共12页

膜计算(也称为P系统或膜系统)是一种新颖的分布式、并行计算模型.为了处理数据聚类问题,提出了一种采用混合进化机制的膜聚类算法.它使用了一个由3个细胞组成的组织P系统,为一个待聚类的数据集发现最优的簇中心.其对象表示候选的簇中心... 膜计算(也称为P系统或膜系统)是一种新颖的分布式、并行计算模型.为了处理数据聚类问题,提出了一种采用混合进化机制的膜聚类算法.它使用了一个由3个细胞组成的组织P系统,为一个待聚类的数据集发现最优的簇中心.其对象表示候选的簇中心,并且这3个细胞分别使用了3种不同的进化机制:遗传算子、速度-位移模型和差分进化机制.然而,所使用的速度-位移模型和差分进化机制是结合了这个特殊膜结构和转运机制所提出的改进版本.这种混合进化机制能够增强系统中对象的多样性和改善收敛性能.在混合进化机制和转运机制控制下,这种膜聚类算法能够确定一个数据集的良好划分.所提出的膜聚类算法在3个人工数据集和5个真实数据集上被评估,并与k-means和几种进化聚类算法进行比较.统计显著性测试建立了所提出的膜聚类算法的优势. 展开更多

关键词 膜计算 p系统 组织p系统 数据聚类 膜聚类算法 混合进化机制

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改进膜蜂群算法求解0-1背包问题 被引量：4

11

作者 宋潇潇 王军 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第7期2088-2092,共5页

针对现有算法在求解大规模0-1背包问题时存在的不足,提出一种改进膜蜂群算法(IABCPS)。IABCPS将膜计算(MC)的思想引入人工蜂群(ABC)算法,基于极坐标编码的方式,采用细胞型单层膜结构(OLMS),利用各基本膜中改进人工蜂群算子进行迭代,并... 针对现有算法在求解大规模0-1背包问题时存在的不足,提出一种改进膜蜂群算法(IABCPS)。IABCPS将膜计算(MC)的思想引入人工蜂群(ABC)算法,基于极坐标编码的方式,采用细胞型单层膜结构(OLMS),利用各基本膜中改进人工蜂群算子进行迭代,并结合表层膜实现数据交流;算法通过调整内部参数,实现寻优过程中开发和探索的有效配合。实验结果表明IABCPS在求解小规模背包问题时能准确找到最优解。在求解200个物品的背包问题时,IABCPS相对克隆选择免疫遗传算法(CSIGA)平均结果提高了0.15%,方差降低了97.53%;相对于ABC算法平均结果提高了4.15%,方差降低了99.69%,表现出了良好的寻优能力和稳定性。在与ABCPS求解物品数量为300,500,700,1 000的大规模背包问题的比较实验中,IABCPS的平均结果比ABCPS分别高1.25%、3.93%、6.75%和11.21%,且方差与实验次数的商始终维持在个位数,表现出了良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 膜计算 0-1背包问题 极坐标编码 细胞型p系统

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