收藏本站
《北京工业大学》 2002年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

DNA自装配的复杂度分析及形式化模型

曹海萍  
【摘要】: DNA计算是一门新的学科。这门学科主要研究如何利用DNA分子根据Waston-Crick互补配对原则进行极度并行计算的特点去解决数学中的问题。目前己验证有大量的问题可以通过DNA计算来解决,最著名的当然是1994年Science上发表的美国科学家Adleman的七节点Hamilton路径问题的DNA计算解决办法。此外,2001年11月22日Nature杂志上关于威兹曼实验室制造出自动DNA计算机的报导,再一次向世人证明DNA分子具有强大的计算能力。那么,DNA分子的计算的主要机制是什么?事实上,其计算机制是DNA分子的自装配。自装配是从简单的微结构到复杂结构的自发的自有序过程。研究者们就是针对各种具体问题建立基于DNA的自装配模型。这里,提出了一种利用DNA进行两个数的相加的模型,这一模型的思想是对两数逐位并行相加,极大地利用了DNA计算并行的特点。我们将这一模型与已有的加法模型作了复杂度比较,说明这一模型具有一定的优越性。 为了能够从一般的角度来考虑DNA自装配的能力,建立一个自装配的抽象的模型是很有必要的。这里,我们利用信息几何的知识给出了DNA自装配的一个形式化模型,以分子两两构成的组合的个数为分量组成的向量表示自装配过程中的一个状态,那么,当每自装配系统达到平衡时,就有一个关于这些状态的一个概率分布,所有可能的概率分布形成了一个微分流形S。自装配系统在平衡时真正达到的关于状态的概率分布构成了S的子流形A。这样不同自装配模型之间的内蕴距离就对应S上两分布间的散度,若事先给定一个分布,则在平衡时对应概率分布最接近这一分布的自装配系统由给定分布在S上(?)的点在A上的投影给出,由此讨论了能够在平衡时产生与给定分布最为接近的分布的自装配模型应满足的条件。利用此形式化模型,我们给出了一种机制,使得自装配系统平衡时某些分子组合占优势。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:Q523

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张勋才;自组装DNA计算模型的研究及应用[D];华中科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王淑栋,许进,刘文斌;基于剪接系统的有向哈密顿路问题分析[J];电子学报;2005年05期
2 刘文斌;朱翔鸥;王向红;陈丽春;;DNA计算的研究进展[J];电子学报;2006年11期
3 董亚非,张家秀,殷志祥,许进;最小顶点覆盖问题的改进粘贴模型[J];电子与信息学报;2005年04期
4 杨静;殷志祥;;基于sticker模型的布尔和运算[J];淮南职业技术学院学报;2007年01期
5 张勋才;赵海兰;崔光照;王延峰;;DNA计算的研究进展及展望[J];计算机工程与应用;2007年10期
6 许进;谭钢军;范月科;郭养安;;DNA计算机原理、进展及难点(Ⅳ):论DNA计算机模型[J];计算机学报;2007年06期
7 黄育潜;;DNA计算的基本代数原理(一)[J];计算机学报;2008年03期
8 刘向荣;赵东明;郗方;李菲;;活体生物计算模型的研究进展及展望(英文)[J];计算机学报;2008年12期
9 ;Sticker DNA computer model ——Part Ⅰ: Theory[J];Chinese Science Bulletin;2004年08期
10 许进,董亚非,魏小鹏;粘贴DNA计算机模型(Ⅰ):理论[J];科学通报;2004年03期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾湘祥;脉冲神经膜系统的计算性能研究[D];华中科技大学;2011年
2 王淑栋;四类DNA计算模型中一些理论与应用的研究[D];华中科技大学;2004年
3 曲惠琴;DNA计算若干问题研究[D];复旦大学;2005年
4 黄布毅;DNA计算中若干理论问题的研究[D];华中科技大学;2005年
5 李志敏;可计算与可学习的实递归函数[D];贵州大学;2007年
6 刘光武;自动机状态复杂度及模型研究[D];华中科技大学;2007年
7 张征;分子下推自动机理论及应用研究[D];华中科技大学;2007年
8 陈鹏;基因定位方法的创新与DNA自动机硬件的研究[D];上海交通大学;2008年
9 强小利;图顶点着色DNA计算模型及实验研究[D];华中科技大学;2008年
10 肖建华;仿生型DNA计算编码算法研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张倩;基于生物技术的分子计算模型应用研究[D];陕西师范大学;2011年
2 范胜;遗传算法在DNA计算中的研究与应用[D];安徽理工大学;2011年
3 李慧;算术运算的DNA自装配模型[D];北京工业大学;2003年
4 王贱珍;一类学习语言及其在生物信息学中的应用[D];青岛大学;2003年
5 沈俊杰;“细菌—噬菌体”联合生物计算机的研究[D];浙江大学;2005年
6 李鲁华;旅行售货员问题的DNA分子算法[D];新疆大学;2006年
7 王斌田;DNA计算及其算法优化[D];太原理工大学;2006年
8 李丹;λ噬菌体生活周期的形式化建模与分析[D];上海交通大学;2007年
9 范忠骏;基于碱基匹配的DNA计算系统及其编码研究[D];上海理工大学;2005年
10 高璞;基于白血病的生物分子多状态自动机[D];北京工业大学;2007年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 殷志祥,张凤月,许进;0-1规划问题的DNA计算[J];电子与信息学报;2003年01期
2 苏守宝;方杰;汪继文;王本有;;基于入侵性杂草克隆的图像聚类方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年05期
3 王雷,林亚平,李智勇;一类特殊整数规划问题的DNA计算[J];计算机研究与发展;2005年08期
4 许进,张雷;DNA计算机原理、进展及难点(Ⅰ):生物计算系统及其在图论中的应用[J];计算机学报;2003年01期
5 许进;强小利;方刚;周康;;一种图顶点着色DNA计算机模型[J];科学通报;2006年04期
6 徐杰,杜文,李宗平,李冰;基于模拟退火算法和图着色的调车机车安排研究[J];铁道学报;2003年03期
7 陈亚清,宋琤,肖守军,游效曾;二维DNA晶体的程序化设计与自组装的研究进展[J];无机化学学报;2005年10期
8 赵小龙,王衍波,李彬,于杰山;NTRU公钥密码体制的遗传算法攻击[J];系统仿真学报;2005年10期
9 陈国龙,刘传才;DNA加密技术与数字水印技术的综合集成[J];引进与咨询;2001年02期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周炎涛;李肯立;罗兴;黎福海;朱青;;一种基于DNA自组装模型求解最大团问题的算法[J];湖南大学学报(自然科学版);2012年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郑虹;DNA计算的若干应用及形式语义[D];吉林大学;2012年
2 黄玉芳;算法Tile自组装系统的设计与应用研究[D];华中科技大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庞小峰;;9—7 关于有机体的有序自组织和自装配能力的理论研究[J];中国医学物理学杂志;1987年Z1期
2 潘渠;胡福泉;;S-层蛋白质的功能和应用[J];生命的化学;2006年04期
3 张军;王远亮;程超;何创龙;;利用激光AFM和TEM探索肌动蛋白体外自装配聚合结构[J];激光生物学报;2008年01期
4 施晓青;秦浚川;;分子伴娘[J];医学分子生物学杂志;1993年02期
5 庞小峰;;关于有机体的有序自组织和自装配能力的理论研究——生物体的生存和变化的一种微观理论[J];中国医学物理学杂志;1986年03期
6 崔福斋,张伟,于兴;生物模仿自装配的无机化胶原的纳米纤维(英文)[J];大连大学学报;2004年02期
7 黄越岭;张小真;沈艳多;;可视化远程教育管理系统研究[J];西南师范大学学报(自然科学版);2006年06期
8 沈恩华,邱志诚,孟欣,顾凡及;脑电图复杂度分析中的粗粒化问题II.量化对复杂度计算的影响[J];生物物理学报;2000年04期
9 庞小峰;;关于有机体的生存和变化的一种微观理论[J];大自然探索;1987年03期
10 刘世伟;纳米材料和纳米技术[J];国外科技动态;1995年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘新元;闵一建;;肌音信号三元符号化L-Z复杂度分析[A];中国声学学会第九届青年学术会议论文集[C];2011年
2 刘柯钊;;化合物半导体表面金属原子链的形成及生长机理[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
3 张立明;范卫平;;神经网络的泛化和虚假复杂度分析[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
4 郑杰文;王军;李少谦;;在802.11n的空时传输中一种简化复杂度检测算法的性能[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
5 马恒太;刘克龙;张楠;;特洛伊木马协作隐藏技术研究[A];全国网络与信息安全技术研讨会论文集(上册)[C];2007年
6 孙克渠;商兆堂;王书琴;蒋名淑;胡志晖;茆海云;张瑞光;;苏北沿海气温和水温的复杂度浅析[A];第四届长三角科技论坛论文集(上册)[C];2007年
7 石再明;戴光明;罗治情;武云;;行星际双脉冲转移轨道优化问题的复杂度分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第三届学术会议论文集[C];2006年
8 唐善成;;普适计算中服务描述的形式化模型[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(二)[C];2008年
9 薛青;张国辉;张传海;;AOPN技术及其在指挥Agent建模中的应用研究[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
10 董笑菊;傅育熙;徐贤;;系统生物形式化模型研究综述[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 科译;产业巨头眼中的IT未来(上)[N];中国计算机报;2003年
2 杨渭源;买电脑慎选杂牌机[N];中国矿业报;2000年
3 张万国;买点儿“邮品”好过年[N];中国集邮报;2006年
4 本报实习记者 格根哈斯;新车车内污染不可忽视 应对策略不可少[N];呼和浩特日报(汉);2008年
5 本报记者 刘晶菁;05款富康 脱胎换骨的新生[N];中国汽车报;2005年
6 张孟军;从100名青年精英看当今技术前沿(一)[N];科技日报;2004年
7 裴达军;中国重汽让我尝到甜头[N];中国商报;2006年
8 谭宗颖;小纳米 大机会[N];人民日报;2004年
9 谭宗颖;小纳米 大机会[N];人民日报;2004年
10 张洪军;装饰新车莫加重污染[N];中国医药报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 辜希武;Web服务组合形式化模型研究[D];华中科技大学;2007年
2 井庆丰;OFDM系统中相位噪声的自适应补偿方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
3 谭永东;自律分散系统动态进化问题研究[D];西南交通大学;2007年
4 王全来;密码协议的形式化分析方法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
5 李伟华;半导体器件噪声频域和时域分析的新方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
6 钱荣荣;无线通信系统MIMO检测技术研究[D];北京邮电大学;2010年
7 魏仕民;流密码及其复杂度分析[D];西安电子科技大学;2001年
8 潘洪军;面向对象代数Petri网模型研究[D];吉林大学;2007年
9 熊春林;MIMO系统的信号检测及迭代接收技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 范洪博;快速精确字符串匹配算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹海萍;DNA自装配的复杂度分析及形式化模型[D];北京工业大学;2002年
2 张学茂;DNA线性自装配及其平衡理论研究[D];北京工业大学;2002年
3 刘伟;DNA计算中的3-SAT问题的自装配算法[D];北京工业大学;2005年
4 徐敏;基于表面张力自装配机理及其在微电子封装中的应用[D];华中科技大学;2004年
5 孙瑜;基于VSK-AF逻辑的多Agent系统的形式化模型[D];云南师范大学;2002年
6 习国泰;改进Levenberg-Marquardt算法的复杂度分析[D];上海交通大学;2012年
7 伍晓敏;基于VSK-t逻辑的Agent形式化模型[D];云南师范大学;2004年
8 姜林;软件分形复杂度[D];北京邮电大学;2011年
9 张春霞;基于动态逻辑的Agent的形式化模型[D];云南师范大学;2000年
10 任亚飞;模式识别与复杂度度量在特殊人群训练中的应用研究[D];上海交通大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026