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最大匹配问题的DNA表面计算模型 被引量:19
1
作者 刘文斌 高琳 +2 位作者 王淑栋 刘向荣 许进 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1496-1499,共4页
本文给出了一个最大匹配问题的DNA表面计算模型 ,我们在表面上逐步生成解空间的同时 ,利用酶切技术删除所产生的“不可行解” ,从而大大减少了最终生成的解空间 .最后 ,我们还研究了边的排列顺序对解空间的生成过程的影响 .结果表明 ,... 本文给出了一个最大匹配问题的DNA表面计算模型 ,我们在表面上逐步生成解空间的同时 ,利用酶切技术删除所产生的“不可行解” ,从而大大减少了最终生成的解空间 .最后 ,我们还研究了边的排列顺序对解空间的生成过程的影响 .结果表明 ,通过对图中的边进行合理的编排也能减小不可行解的生成 . 展开更多
关键词 dna计算 表面方式 最大匹配问题
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基于质粒DNA匹配问题的分子算法 被引量:16
2
作者 高琳 马润年 许进 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2002年第5期820-823,共4页
给定无向图 ,图的最小极大匹配问题是寻找每条边都不相邻的最大集中的最小者 ,这个问题是著名的NP 完全问题 .1994年Adleman博士首次提出用DNA计算解决NP 完全问题 ,以编码的DNA序列为运算对象 ,通过分子生物学的运算操作解决复杂的数... 给定无向图 ,图的最小极大匹配问题是寻找每条边都不相邻的最大集中的最小者 ,这个问题是著名的NP 完全问题 .1994年Adleman博士首次提出用DNA计算解决NP 完全问题 ,以编码的DNA序列为运算对象 ,通过分子生物学的运算操作解决复杂的数学难题 ,使得NP 完全问题的求解可能得到解决 .提出了基于质粒DNA的无向图的最大匹配问题的DNA分子生物算法 ,通过限制性内切酶的酶切和凝胶电泳完成解的产生和最终接的分离 ,依据分子生物学的实验手段 。 展开更多
关键词 质粒dna匹配问题 分子算法 dna计算 NP-完全问题 最大匹配
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图的最大团与最大独立集粘贴DNA计算模型 被引量:10
3
作者 范月科 强小利 许进 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期305-310,共6页
粘贴模型(stickermodel)是DNA计算中一个很重要的模型.其主要原理就是采用单双链混合型DNA分子进行编码,其优点在于在生物操作过程中不需要DNA链的延伸,不需要生物酶的作用以及DNA链可重复使用等,因此引起了来自不同学科的学者们的广泛... 粘贴模型(stickermodel)是DNA计算中一个很重要的模型.其主要原理就是采用单双链混合型DNA分子进行编码,其优点在于在生物操作过程中不需要DNA链的延伸,不需要生物酶的作用以及DNA链可重复使用等,因此引起了来自不同学科的学者们的广泛关注与兴趣.文中提出了一种求解图的最大团问题的DNA计算模型,该模型采用了两种基本并行计算处理思想,一种是将图分解成小的子图来处理的并行思想;另一种是进行并行生物操作. 展开更多
关键词 dna计算 粘贴模型 最大团问题
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最佳匹配问题的DNA表面计算模型 被引量:7
4
作者 陈治平 李小龙 +2 位作者 王雷 林亚平 蔡立军 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期1241-1246,共6页
基于最佳匹配问题的问题解空间,采用荧光标记的策略,给出了一种新的最佳匹配问题的DNA表面计算模型,该模型首先将问题解空间的DNA分子固定在固体载体上,然后通过进行相应的生化反应来求得最佳匹配问题的所有解.与已有的最大匹配问题的DN... 基于最佳匹配问题的问题解空间,采用荧光标记的策略,给出了一种新的最佳匹配问题的DNA表面计算模型,该模型首先将问题解空间的DNA分子固定在固体载体上,然后通过进行相应的生化反应来求得最佳匹配问题的所有解.与已有的最大匹配问题的DNA表面计算模型相比,新模型在检测边的过程中不需要使用观察法,且边的排列顺序不影响解空间的生成过程.因此,新模型具有更好的性能. 展开更多
关键词 dna计算 解空间 最大匹配 最佳匹配问题
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一种最大匹配问题DNA计算算法 被引量:10
5
作者 周旭 李肯立 +1 位作者 乐光学 杨志邦 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2147-2154,共8页
DNA计算作为基于生化反应的一种新的计算模式,凭借其巨大的并行性和海量的存储能力已经成为解决NP难题的潜在解决方案之一.把传统计算机中的剪枝技术引入到DNA计算算法的设计中,提出一种基于Adleman模型生物操作与粘贴模型解空间的最大... DNA计算作为基于生化反应的一种新的计算模式,凭借其巨大的并行性和海量的存储能力已经成为解决NP难题的潜在解决方案之一.把传统计算机中的剪枝技术引入到DNA计算算法的设计中,提出一种基于Adleman模型生物操作与粘贴模型解空间的最大匹配问题DNA计算新算法.算法由图编排器、预解空间生成器、匹配生成器及最大匹配搜索器组成.与已有同类算法的对比分析表明:该算法在保持多项式操作时间的条件下,将求解最大匹配的解空间从O(2m)减少到O(1.618m),将DNA计算机在试管内可求解的最大匹配问题的规模从60(260≈1018)提高到86(1.61886≈1018).同时,与传统的穷举算法相比,该算法具有高效的空间利用率及容错技术的优点. 展开更多
关键词 dna计算 dna计算机 最大匹配问题 剪枝技术 NP完全问题
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最大匹配问题的粘贴DNA算法 被引量:3
6
作者 吴雪 宋晨阳 +2 位作者 张楠 朱煜 陈志华 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2013年第12期127-132,140,共7页
最大匹配问题(MMP)是图论中经典的组合优化问题。针对此问题提出了基于DNA粘贴计算模型的求解算法,阐述了该算法如何利用DNA链构建最大匹配问题的初始编码,说明了应用粘贴计算模型寻求最终解的生物操作过程,同时分析了此DNA并行算法的... 最大匹配问题(MMP)是图论中经典的组合优化问题。针对此问题提出了基于DNA粘贴计算模型的求解算法,阐述了该算法如何利用DNA链构建最大匹配问题的初始编码,说明了应用粘贴计算模型寻求最终解的生物操作过程,同时分析了此DNA并行算法的计算复杂度,最后给出了该算法的计算机模拟仿真结果和应用实例,得到了所给问题的最大匹配解,并对算法的可行性进行了验证和总结。 展开更多
关键词 dna计算 最大匹配 粘贴模型
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DNA计算研究概述与分析 被引量:6
7
作者 支凌迎 殷志祥 +1 位作者 黄晓慧 胡娟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1462-1466,共5页
基于生化反应机理的DNA计算模型受到科学领域内许多不同学科学者们的关注。DNA计算已经形成国际科学前沿领域内研究的一个新的热点。主要介绍了Sticker模型的应用及布尔电路的仿真应用,并分析了DNA计算模型中存在的问题。最后,简要介绍... 基于生化反应机理的DNA计算模型受到科学领域内许多不同学科学者们的关注。DNA计算已经形成国际科学前沿领域内研究的一个新的热点。主要介绍了Sticker模型的应用及布尔电路的仿真应用,并分析了DNA计算模型中存在的问题。最后,简要介绍了DNA计算研究存在的问题及未来的研究方向。 展开更多
关键词 dna计算 sticker模型 布尔电路 最小集合覆盖
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基于闭环DNA计算的最大独立集问题的算法 被引量:12
8
作者 周康 同小军 +1 位作者 刘文斌 许进 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期40-41,44,共3页
提出闭环DNA计算模型及其基本生化实验,给出解决最大独立集问题的闭环DNA算法。在闭环DNA算法中,提出并实现了用删除实验直接构造所有最大独立集的构想,即通过多次删除实验使顶点集合逐步满足独立集的要求,最后达到最大独立集。该方法... 提出闭环DNA计算模型及其基本生化实验,给出解决最大独立集问题的闭环DNA算法。在闭环DNA算法中,提出并实现了用删除实验直接构造所有最大独立集的构想,即通过多次删除实验使顶点集合逐步满足独立集的要求,最后达到最大独立集。该方法使得算法的设计简单明了。算法仅用到基本的删除实验,实现简捷、可靠。 展开更多
关键词 闭环dna计算模型 最大独立集问题 删除实验 电泳实验
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基于粘贴模型的图顶点着色问题的DNA算法 被引量:11
9
作者 马季兰 杨玉星 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第12期2998-3000,共3页
为了用生化实验的方法解决图的顶点着色问题,基于粘贴模型的巨大并行性,将着色问题转化为可满足性问题,提出一个基于粘贴模型的DNA算法。通过一个实例给出了操作步骤,并对生化反应过程进行了模拟,得出具体的着色方案,证明了该算法的可... 为了用生化实验的方法解决图的顶点着色问题,基于粘贴模型的巨大并行性,将着色问题转化为可满足性问题,提出一个基于粘贴模型的DNA算法。通过一个实例给出了操作步骤,并对生化反应过程进行了模拟,得出具体的着色方案,证明了该算法的可行性。 展开更多
关键词 dna计算 粘贴模型 NP-完全问题 图顶点着色
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基于DNA计算的线性时序逻辑模型检测方法 被引量:4
10
作者 朱维军 周清雷 张钦宪 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期2578-2597,共20页
该文研究基于脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)计算的线性时序逻辑(Linear Temporal Logic,LTL)模型检测问题.为此,该文给出了使用粘贴自动机实现LTL模型检测的方法.首先,使用3′-5′型单链DNA分子对LTL公式的有穷状态自动机(Fi... 该文研究基于脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid,DNA)计算的线性时序逻辑(Linear Temporal Logic,LTL)模型检测问题.为此,该文给出了使用粘贴自动机实现LTL模型检测的方法.首先,使用3′-5′型单链DNA分子对LTL公式的有穷状态自动机(Finite State Automata,FSA)模型进行编码,从而获得实现公式的粘贴自动机;其次,使用5′-3′型单链DNA分子对系统模型进行编码,从而获得粘贴自动机的输入字符串;最后,对表征粘贴自动机的DNA单链分子和表征输入字符串的DNA单链分子实施一系列生化反应,即可判定系统是否满足公式.分子生物学仿真实验结果表明:给出的DNA编码序列能达到99.9%的碱基配对正确率,且新方法成功地对所有4种LTL基本公式与5种LTL常见公式实施了检测;与之对照,已有的方法只能有效检测1种LTL基本公式与0种LTL常见公式.在此基础上,对本实验给出的DNA编码方案直接作位数扩展即可拥有对任意给定LTL一般公式的(理论)检测能力. 展开更多
关键词 模型检测 脱氧核糖核酸 线性时序逻辑 粘贴自动机 有穷状态自动机 dna计算
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线性时序逻辑公式Xp模型检测的DNA计算方法 被引量:2
11
作者 韩英杰 朱维军 +2 位作者 焦林枫 刘洋 周清雷 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2017年第3期553-558,共6页
突破传统计算框架的DNA计算为模型检测提供了新思路.目前已经实现了LTL公式 Uq的DNA模型检测算法,并在其基础上实现了Gp、Fp模型检测的DNA算法.但是Xp无法用含有U算符的公式来表示,目前也没有关于Xp的DNA模型检测算法.提出Xp的基于DNA... 突破传统计算框架的DNA计算为模型检测提供了新思路.目前已经实现了LTL公式 Uq的DNA模型检测算法,并在其基础上实现了Gp、Fp模型检测的DNA算法.但是Xp无法用含有U算符的公式来表示,目前也没有关于Xp的DNA模型检测算法.提出Xp的基于DNA计算的模型检测算法,仿真实验结果表明其可行性和正确性,DNA计算框架下的LTL模型检测算法得到了扩充和完善,DNA计算已解决的问题库也进一步丰富了. 展开更多
关键词 模型检测 线性时序逻辑 dna计算 粘贴自动机
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DNA分子计算模型 被引量:3
12
作者 李燕 王秀峰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2003年第8期21-23,共3页
The field of practical DNA computing opened in 1994 with Adleman's paper,in which a laboratory experi-ment involving DNA molecules was used to solve a small instance of the Hamiltonian Path problem. The characteri... The field of practical DNA computing opened in 1994 with Adleman's paper,in which a laboratory experi-ment involving DNA molecules was used to solve a small instance of the Hamiltonian Path problem. The characteris-tic of this computation is its powerful ability in parallelism, its huge storage and high energy efficiency. This papermainly introduces the principles of DNA computing and the sticker computing model. 展开更多
关键词 dna 分子计算模型 脱氧核糖核酸 粘接模型
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基于粘贴DNA计算模型的分子逻辑与门的实现 被引量:2
13
作者 黄布毅 王延峰 崔光照 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第24期112-114,159,共4页
理论上来说,基于DNA的分子逻辑门是DNA计算机体系结构的产生基础和DNA计算机实现技术的硬件基础。文章提出了一种新的基于粘贴DNA计算模型的分子逻辑与门的实现方法。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DNA类型... 理论上来说,基于DNA的分子逻辑门是DNA计算机体系结构的产生基础和DNA计算机实现技术的硬件基础。文章提出了一种新的基于粘贴DNA计算模型的分子逻辑与门的实现方法。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DNA类型的逻辑门操作。需要使用包括聚合酶链反应(DNA)、琼脂糖凝胶电泳、探针的标记与检测等标准的生物工程技术。这些技术集成于DNA芯片中可用于DNA计算机的研制。 展开更多
关键词 计算 粘贴模型 分子逻辑与门
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甲骨文检索的粘贴DNA算法 被引量:3
14
作者 栗青生 杨玉星 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第28期140-142,共3页
为了能更好地研究和保护甲骨文,设计了一种适合DNA计算机的甲骨文编码方式,并据此提出了进行甲骨文检索的粘贴DNA算法。根据DNA双链分子具有双螺旋结构的特性,甲骨文标准字库的编码和待检索文字的编码采用了互补的方式,以利于生化操作... 为了能更好地研究和保护甲骨文,设计了一种适合DNA计算机的甲骨文编码方式,并据此提出了进行甲骨文检索的粘贴DNA算法。根据DNA双链分子具有双螺旋结构的特性,甲骨文标准字库的编码和待检索文字的编码采用了互补的方式,以利于生化操作的执行。仿真结果表明该算法具有可行性和有效性。 展开更多
关键词 甲骨文 dna计算 粘贴模型 dna编码
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一类禁位排列问题的粘贴DNA算法 被引量:1
15
作者 杨玉星 栗青生 马季兰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第30期40-42,共3页
提出了广义的分离操作和广义的多级分离操作的概念,简要说明了二者的区别,并给出了其实现方法。基于粘贴模型的巨大并行性,给出了一类禁位排列问题的粘贴DNA算法,分别使用扩展的分离操作和扩展的多级分离操作实现了该算法。通过一个实... 提出了广义的分离操作和广义的多级分离操作的概念,简要说明了二者的区别,并给出了其实现方法。基于粘贴模型的巨大并行性,给出了一类禁位排列问题的粘贴DNA算法,分别使用扩展的分离操作和扩展的多级分离操作实现了该算法。通过一个实例说明了给出的实验操作步骤,并对生化实验进行了模拟,得出了模拟结果,从而证明了该算法的可行性。最后,对算法的操作复杂度进行了分析。 展开更多
关键词 禁位排列 dna计算 粘贴模型 分离
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基于粘贴和2-臂DNA模型的层次聚类算法 被引量:1
16
作者 白雪 任晓玲 刘希玉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第2期308-310,315,共4页
为了充分利用DNA分子在生物计算中的高度并行性和强大的存储能力,将DNA计算引入层次聚类实现对数据集的全局搜索。提出了粘贴模型与2-臂DNA分子相结合的混合模型求解最近邻层次聚类的DNA算法。针对二维数据空间,算法首先基于最小生成树... 为了充分利用DNA分子在生物计算中的高度并行性和强大的存储能力,将DNA计算引入层次聚类实现对数据集的全局搜索。提出了粘贴模型与2-臂DNA分子相结合的混合模型求解最近邻层次聚类的DNA算法。针对二维数据空间,算法首先基于最小生成树思想产生图的边的所有组合链;其次筛选含n-1条边的链,基于边附着顶点,并选择包含全部顶点的复合链;再将复合链末尾连接相应边的权值片段,电泳出最短链;最后通过荧光分析法读解,得到最终的聚类结果。与已有文献同类算法对比表明,该算法在保持多项式操作时间下,更充分考虑连接边的长度,并将读解步骤数限定为常数步。 展开更多
关键词 dna计算 层次聚类 最小生成树 粘贴模型 2-臂dna分子
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Ménage问题的一种粘贴DNA算法 被引量:1
17
作者 杨玉星 王世英 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期751-755,共5页
解决图论与排列组合难题是DNA计算领域的研究目标之一.为了使用分子生物方法解决Ménage问题,本文给出了Ménage问题的数学模型;并对解决该问题的难点进行了分析,提出一种解决方案,改进了该问题的数学模型;提出一种解决Mén... 解决图论与排列组合难题是DNA计算领域的研究目标之一.为了使用分子生物方法解决Ménage问题,本文给出了Ménage问题的数学模型;并对解决该问题的难点进行了分析,提出一种解决方案,改进了该问题的数学模型;提出一种解决Ménage问题的粘贴DNA算法并简要分析了该算法的复杂度.为了提高效率,引入广义分离和广义多级分离操作;通过一个实例给出了实验操作步骤,对实验进行了模拟. 展开更多
关键词 dna计算 圆周排列 Ménage问题 粘贴模型
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基于DNA计算的IDEA密码攻击方法 被引量:1
18
作者 杨学庆 柳重堪 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期135-136,140,共3页
针对国际数据加密算法(IDEA)密码的特点,提出一种基于DNA计算的粘附子模型的IDEA密码系统攻击方法。该方法使用已知明文进行攻击,采用DNA储存链编码各种可能的密钥与已知明文,通过组合、分离、设置、清除4种操作筛选出密钥,由凝胶电泳... 针对国际数据加密算法(IDEA)密码的特点,提出一种基于DNA计算的粘附子模型的IDEA密码系统攻击方法。该方法使用已知明文进行攻击,采用DNA储存链编码各种可能的密钥与已知明文,通过组合、分离、设置、清除4种操作筛选出密钥,由凝胶电泳确定密钥的具体值。该攻击方法所需的数据量仅为一组明文密文对,时间复杂度为O(n2)。 展开更多
关键词 dna计算 国际数据加密算法 粘附子模型
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基于粘贴模型的两类全排问题的DNA算法
19
作者 栗青生 杨玉星 马季兰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第4期46-48,共3页
基于粘贴模型的巨大并行性,分别给出了线性全排列和圆周全排列问题的粘贴DNA算法;分析了两类问题的DNA算法的不同之处;通过一个实例给出了实验操作步骤,并对生化实验进行了模拟,得出了正确的结果,从而证明了算法的可行性。最后,对算法... 基于粘贴模型的巨大并行性,分别给出了线性全排列和圆周全排列问题的粘贴DNA算法;分析了两类问题的DNA算法的不同之处;通过一个实例给出了实验操作步骤,并对生化实验进行了模拟,得出了正确的结果,从而证明了算法的可行性。最后,对算法的操作复杂度进行了分析。 展开更多
关键词 全排列 圆排列 dna计算 粘贴模型
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地图着色问题的粘贴DNA算法
20
作者 杨玉星 马季兰 《广西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2007年第4期96-99,共4页
提出多级分离的概念,给出一个多级分离装置的模型,并介绍粘贴模型中的多级分离操作、将地图着色问题转化为可满足性问题、基于粘贴模型的巨大并行性及多级分离的优势,提出解决该问题的粘贴DNA算法。通过一个实例给出实验操作步骤,并对... 提出多级分离的概念,给出一个多级分离装置的模型,并介绍粘贴模型中的多级分离操作、将地图着色问题转化为可满足性问题、基于粘贴模型的巨大并行性及多级分离的优势,提出解决该问题的粘贴DNA算法。通过一个实例给出实验操作步骤,并对生化反应过程进行模拟,得出具体的着色方案,从而证明了该多级分离装置的有效性以及该算法的可行性。 展开更多
关键词 dna计算 多级分离 粘贴模型 地图着色
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