DNA计算在整数规划问题中的应用

【摘要】： DNA计算是一种模拟生物分子DNA的结构并借助于分子生物技术进行计算的新方法，开创了以化学反应作为计算工具的先例，为解决NP-完全问题提供了一种全新的途径。迄今为止，许多研究成果已经成功地提高了它的性能和增加了它的可行性。而0-1规划问题作为运筹学中一个重要问题，到目前为止还没有好的算法，本文在DNA计算基础上，提出了基于DNA解决0-1规划问题的DNA计算模型。 基于生化反应原理的DNA计算由于在解决一类困难问题，特别是NP-完全问题上具有硅计算机无法比拟的优势，因此对DNA计算的研究有重要意义。利用在基于表面的DNA计算中采用荧光标记的策略，该文提出了一种基于DNA计算的一类特殊整数规划问题最优解的求解算法和解决简单的0-1规划问题的一种理论方案，尝试了DNA计算在规划问题中的应用，且我们给出了一个计算机程序对算法进行了模拟。新算法利用荧光猝灭技术，通过观察DNA分子表面的荧光来排除非解。算法分析表明，新提出的基于DNA计算的求解算法具有编码简单、耗材低、操作时间短、技术先进、错误率低等优点。