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The Algorithms of Weightening Based on DNA Sticker Model
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作者 Chunyan Zhang Weijun Zhu Qinglei Zhou 《国际计算机前沿大会会议论文集》 2018年第2期22-22,共1页
关键词 sticker model dna computing sticker machinesWeightening
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Solving the independent set problem by sticker based DNA computers
2
作者 Hassan Taghipour Ahad Taghipour +1 位作者 Mahdi Rezaei Heydar Ali Esmaili 《American Journal of Molecular Biology》 2012年第2期153-158,共6页
In this paper, the sticker based DNA computing was used for solving the independent set problem. At first, solution space was constructed by using appropriate DNA memory complexes. We defined a new operation called “... In this paper, the sticker based DNA computing was used for solving the independent set problem. At first, solution space was constructed by using appropriate DNA memory complexes. We defined a new operation called “divide” and applied it in construction of solution space. Then, by application of a sticker based parallel algorithm using biological operations, independent set problem was resolved in polynomial time. 展开更多
关键词 Parallel computing sticker BASED dna COMPUTERS INDEPENDENT Set PROBLEM NP-COMPLETE PROBLEM
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DNA计算机原理、进展及难点(Ⅳ):论DNA计算机模型 被引量:33
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作者 许进 谭钢军 +1 位作者 范月科 郭养安 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期881-893,共13页
在DNA计算机研究中,所建模型的好坏直接影响着DNA计算中诸多问题,如编码的难易程度、整个生物操作或生化反应的设计、解空间的大小、计算时间多少、应用范围以及通用性的程度等.如何建立快速的、功能强的、具有一定通用性的DNA计算机模... 在DNA计算机研究中,所建模型的好坏直接影响着DNA计算中诸多问题,如编码的难易程度、整个生物操作或生化反应的设计、解空间的大小、计算时间多少、应用范围以及通用性的程度等.如何建立快速的、功能强的、具有一定通用性的DNA计算机模型,是从事DNA计算机研究者一直关注与感兴趣的难题.为此,该文将主要围绕着DNA计算机的模型建立展开讨论,重点讨论10年来所建立起来的一些主要模型.共分为三种类型:第一种是利用DNA分子结构与特性所建立起来的几种主要模型;第二种是利用生物操作方式所建立的三种模型:试管型、表面型与芯片型;第三种是所谓的DNA计算机模型.文中讨论了这些模型的基本原理、功能、优缺点以及应用的研究进展等.最后,对DNA计算机模型研究中的难点进行了分析,并给出了相应的解决思路. 展开更多
关键词 dna计算 dna计算机 模型
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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
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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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DNA计算研究概述与分析 被引量:6
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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模型的八皇后问题算法 被引量:18
6
作者 周康 同小军 许进 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第6期4-6,13,共4页
给出了闭环DNA计算模型及其基本生化实验,提出了基于闭环DNA的求解八皇后问题全部可行解的DNA算法,分析了算法的实现步骤及其实现方式并得到了全部的可行解。最后讨论了算法的复杂性。
关键词 八皇后问题 闭环dna模型 dna编码 删除实验
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DNA计算模型的研究 被引量:4
7
作者 周康 魏传佳 +2 位作者 程珍 黄玉芳 许进 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第18期1-5,12,共6页
DNA计算模型在DNA计算的各个研究领域中占有重要的地位,对DNA计算模型进行研究是有意义的。首先回顾了DNA计算模型的发展历史;然后从DNA的基本结构入手研究了DNA计算的机理,并对DNA计算的过程进行了详细分析,从而归纳出DNA计算模型的基... DNA计算模型在DNA计算的各个研究领域中占有重要的地位,对DNA计算模型进行研究是有意义的。首先回顾了DNA计算模型的发展历史;然后从DNA的基本结构入手研究了DNA计算的机理,并对DNA计算的过程进行了详细分析,从而归纳出DNA计算模型的基本概念;再对DNA计算模型按照DNA计算的物质形态进行了分类并对每一类DNA计算模型的理论及其应用进行了详细的分析。 展开更多
关键词 dna计算 模型 机理
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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
8
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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最短路问题的闭环DNA算法 被引量:14
9
作者 周康 同小军 +1 位作者 刘文斌 许进 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期556-560,共5页
提出了不等长闭环DNA分子的概念,由此推广了闭环DNA计算模型。给出了固定端点的最短路问题闭环DNA算法,该算法首先对每条弧进行了三组DNA编码,再用有目的的终止技术合成固定端点的所有链,然后通过接入实验和电泳实验得到最短路,并通过... 提出了不等长闭环DNA分子的概念,由此推广了闭环DNA计算模型。给出了固定端点的最短路问题闭环DNA算法,该算法首先对每条弧进行了三组DNA编码,再用有目的的终止技术合成固定端点的所有链,然后通过接入实验和电泳实验得到最短路,并通过检测实验输出所有最短路径。得出了算法的复杂性,为说明算法的有效性给出了一个算例。最后讨论了最短路问题闭环DNA算法在变权网络、自由终点或固定中间点的最短路问题中的应用,并给出了相应的解决方法。由此说明该算法具有广泛的适应性。 展开更多
关键词 闭环dna计算模型 最短路问题 有目的的终止技术 接入实验
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最大匹配问题的粘贴DNA算法 被引量:3
10
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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基于闭环DNA计算的最大独立集问题的算法 被引量:12
11
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DNA计算的线性时序逻辑模型检测方法 被引量:4
12
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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排课表问题的闭环DNA计算模型的算法 被引量:17
13
作者 周康 同小军 刘文斌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第4期991-993,共3页
排课表问题是NP-完全问题。基于闭环DNA计算模型引入多种生化实验得出求解排课表问题的DNA算法。本算法采用两部编码方式产生初始数据池,引入批删除实验解决了教师和班级的冲突问题和同班课问题;引入批分离实验解决了正常合班课问题和... 排课表问题是NP-完全问题。基于闭环DNA计算模型引入多种生化实验得出求解排课表问题的DNA算法。本算法采用两部编码方式产生初始数据池,引入批删除实验解决了教师和班级的冲突问题和同班课问题;引入批分离实验解决了正常合班课问题和教师时间要求问题;引入电泳实验解决了排课的均衡分配问题;引入标记实验得到了排课表问题的全局最优解集,并给出了算法的生化实现过程。最后,对算法的正确性进行了证明,并讨论了算法的复杂性。 展开更多
关键词 闭环dna计算模型 排课表问题 批删除实验 批分离实验
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可满足性问题的巨磁电阻型DNA计算模型 被引量:8
14
作者 肖建华 许进 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期829-835,共7页
DNA计算是一种新的计算模式,因其海量的信息存储能力、高度的并行性及低能耗等优点而被广泛地应用于求解各类NP完全问题.文中利用免疫磁标记和巨磁电阻(GMR)效应,对生物特异性反应进行检测,构建了可满足性问题的巨磁电阻型DNA计算模型,... DNA计算是一种新的计算模式,因其海量的信息存储能力、高度的并行性及低能耗等优点而被广泛地应用于求解各类NP完全问题.文中利用免疫磁标记和巨磁电阻(GMR)效应,对生物特异性反应进行检测,构建了可满足性问题的巨磁电阻型DNA计算模型,并用实例说明了模型的有效性和可行性.与传统的荧光标记法DNA计算模型相比,巨磁电阻型DNA计算模型的输出结果是电信号形式,因而具有检测信号易处理、检测时间短、解可靠性高、无需标记和读解简单等优点. 展开更多
关键词 可满足性问题 dna计算模型 巨磁电阻效应 dna计算机
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基于DNA计算的计算树逻辑模型检测方法研究进展 被引量:4
15
作者 韩英杰 周清雷 朱维军 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第11期25-31,共7页
计算树逻辑(CTL)模型检测是保证系统正确性和可靠性的重要手段,但严峻的时空复杂性问题制约着CTL模型检测在工业界的应用。DNA计算的大规模并行性和DNA分子巨大的存储密度为解决CTL模型检测的时空复杂性问题提供了新思路。文中介绍了基... 计算树逻辑(CTL)模型检测是保证系统正确性和可靠性的重要手段,但严峻的时空复杂性问题制约着CTL模型检测在工业界的应用。DNA计算的大规模并行性和DNA分子巨大的存储密度为解决CTL模型检测的时空复杂性问题提供了新思路。文中介绍了基于DNA计算的CTL模型检测的背景,并概述了基于DNA计算的CTL模型检测方法的基本原理。从检测能力的提升、自治化程度的提升和相关问题的解决这3个方面综述了方法的研究进展。在方法检测能力的提升方面,分3个层次综述了研究进展,即从只能检测单个CTL基本公式到能够检测一般公式,从只能检测带未来时间算子的CTL公式到能够检测带过去时间算子的CTL公式,从只能检测CTL公式到能够检测线性时序逻辑、投影时序逻辑和区间时序逻辑公式,表明了方法的检测能力在公式数量和种类上均有大幅提升;在方法自治化程度的提升方面,综述了从基于无记忆过滤模型的人工操作的非自治方法到基于粘贴自动机的分子自治下的自治方法的研究进展,表明基于DNA计算的CTL模型检测方法已实现高度自治化;在相关问题的解决方面,阐述了提升DNA分子特异性杂交有效性预测的效率和构建CTL公式的DNA表示等的研究进展。最后,指出了基于DNA计算的CTL模型检测在研究新方法、构建专用的DNA计算模型和扩展应用领域等方面的研究趋势。 展开更多
关键词 模型检测 计算树逻辑 dna分子 分子计算
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背包问题的闭环DNA算法 被引量:12
16
作者 周康 同小军 许进 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第17期4605-4608,共4页
提出了闭环DNA分子的结构多样性,即闭环DNA分子在同一个位置上具有不同的DNA序列。提出了双约束的整数规划背包问题闭环DNA算法,即对变量取值进行DNA编码并形成所有可能解;用批接入实验、电泳实验和批删除实验筛选出可行解,用批接入实... 提出了闭环DNA分子的结构多样性,即闭环DNA分子在同一个位置上具有不同的DNA序列。提出了双约束的整数规划背包问题闭环DNA算法,即对变量取值进行DNA编码并形成所有可能解;用批接入实验、电泳实验和批删除实验筛选出可行解,用批接入实验、电泳实验得到最优解;通过检测实验输出所有最优解。由一个算例说明算法的有效性。针对减少DNA编码和内切酶数量的问题改进了算法;对有特殊要求的背包问题提出了解决方法。 展开更多
关键词 闭环dna计算模型 背包问题 批接入实验 批删除实验
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基于闭环DNA的指派问题算法 被引量:9
17
作者 周康 同小军 许进 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2007年第12期211-213,共3页
给出了闭环DNA计算模型及其生化实验。用闭环DNA计算模型设计出了指派问题的DNA算法。首先对决策变量进行二维DNA编码来存放决策变量和效益值,然后通过有目的的终止技术和删除实验得到指派问题的全部可行解,最后通过电泳实验和检测实验... 给出了闭环DNA计算模型及其生化实验。用闭环DNA计算模型设计出了指派问题的DNA算法。首先对决策变量进行二维DNA编码来存放决策变量和效益值,然后通过有目的的终止技术和删除实验得到指派问题的全部可行解,最后通过电泳实验和检测实验获得最优指派问题的最优解。举例说明了算法的可行性。最后,为减少DNA编码数量和缩短DNA编码的码长,讨论了算法的两种改进方法。 展开更多
关键词 闭环dna计算模型 指派问题 删除实验 有目的的终止技术
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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
18
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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最小顶点覆盖问题的闭环DNA算法 被引量:28
19
作者 周康 许进 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第20期7-9,28,共4页
提出了闭环DNA计算模型的基本概念及其基本生化实验,并给出了解决最小顶点覆盖问题的闭环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顶点覆盖补集的构想;再通过电泳实验得到最小顶点覆盖的补集,由补集得到最小顶点覆盖... 提出了闭环DNA计算模型的基本概念及其基本生化实验,并给出了解决最小顶点覆盖问题的闭环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顶点覆盖补集的构想;再通过电泳实验得到最小顶点覆盖的补集,由补集得到最小顶点覆盖。这使得算法的设计独特而新颖;由于算法仅用到基本的生化实验,这使得算法的实现简捷、可靠。 展开更多
关键词 闭环dna计算模型 最小顶点覆盖问题 补集 删除实验
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DNA分子计算模型 被引量:3
20
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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