基于DNA计算的分子下推自动机(英文)

DNA分子计算的工作原理是对生物系统进行编码,以生物化学反应为基础,利用生物技术实现生物系统的状态转移来推进计算过程.2001年以色列的Yaakov Benenson等人在基于DNA计算的发卡模型实现了具有状态转移功能的分子有限状态自动机,国内则有利用DNA计算的方法构造可编程分子下推存储器的相关研究.该存储器基于分子自动机的原理,能按一定逻辑进行自组装,是一种纳米尺度的生物存储机构.文中首先通过在分子有限自动机上扩展一个分子下推存储器从而获得了一种简单的分子下推自动机,并基于该下推自动机提出了一类语言的分子自动机解法.接着提出了两种改进的分子下推自动机的模型,通过增加模型复杂度,分别解决了基本型分子下推自动机存在输入字符串限制和输入分子形式不统一的问题.计算理论表明,该种下推自动机的计算能力超过了已有的有限自动机.

用于信息加密的分子自动机的编码研究

利用DNA计算的方法构造的分子自动机是一种纳米尺度的计算机构,它能在纳米尺度进行高度并行的逻辑、推理等运算,从而实现自动机的功能,是一种DNA计算和纳米计算的新模型。由于有限自动机可以用于信息加密和解密,因此分子有限自动机也可以实现类似的功能。通过对分子有限自动机进行合理的编码,可实现一种新型信息加密和解密的方法。