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用DNA分子自动机模拟有穷自动机

王小艳  
【摘要】: DNA计算属于生物化学,数学以及计算机等学科的一个交叉领域,其研究的内容涉及到数学,医学,计算机等各个领域。自从Adleman教授开创了这一新的领域以来,DNA计算的一些思想和方法被广泛的应用于解决一些图论,网络,优化等问题。由于DNA计算具有高度的并行性,因此,研究者也把目光投向了用DNA分子自动机来模拟电子计算机。 DNA分子自动机模拟电子计算机是DNA计算领域内一个重要的内容。研究者已经提出了用DNA分子自动机来模拟图灵机的一步转移规则,有穷自动机的转移规则以及下推自动机的转移规则。DNA分子自动机模拟电子计算机是一个内容相当丰富的课题,目前所取得的成就与之相比还存在很大的差距。基于这一现状,我们将继续探讨用分子自动机模拟电子计算机的思想,方法和意义。 在DNA分子自动机中,酶是分子自动机的硬件,输入分子和转移分子是分子自动机的软件,同时还编码了检测分子。设计一个DNA分子自动机的关键在于选择合适的软件分子。我们对现有的用DNA分子自动机模拟电子计算机的思想和方法进行分析和研究,在此基础上提出了一些用DNA分子自动机模拟有穷自动机的新的方法。其中设计环形分子链来模拟有穷自动机的转移规则是我们研究的核心部分。 虽然用DNA分子自动机模拟有穷自动机在实验条件下的实现还受到一定的限制,但这种思想将对DNA计算领域的发展产生重大的影响。


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