基于“DNA折纸术”设计图着色问题的解决方案

色数是图论中的一个重要的参数,其属于著名NP(Non-deterministic Polynomial)-完全问题范畴.巨量的着色方案使验证变得相当困难,以至于在传统计算机上无法实现.目前已经有多种算法用于研究图定点着色问题,比如遗传算法,粒子群算法,神经网络算法和模拟退火算法等.随着DNA自组装技术与DNA计算机研究的展开,一些NP-完全问题以及NP-难问题的计算模型被相继提出.除了传统的DNA分子结构被用作计算材料外,其他的DNA分子结构也被用于分子生物计算,比如质粒DNA分子、分子信标结构以及DNA Tile等.采用DNA纳米折纸结构编码信息,借助于纳米结构之间的粘性末端进行自组装,给出了一种非确定性的图着色模型.通过创建数以亿计的参与计算的DNA纳米折纸结构,该算法可以并行的测试每种可能的着色方案.

基于DNA分子的逻辑门与计算机

本文对基于DNA分子的逻辑门与计算机研究进行了综述。DNA逻辑门与DNA计算机是目前非常活跃的研究领域,有可能解决电子计算机发展的瓶颈问题。本文从DNA逻辑门的分子基础、DNA逻辑门和DNA计算机等几个方面进行了介绍,并且对可能的发展方向作了一些预期。

基于Web的组态界面软件架构的设计与实现

随着互联网的不断发展,基于Web的软件开发需求也越来越引起关注.传统的网络开发周期长、功能的复用率低、扩展性差,这些问题给开发和使用人员带来了极大的困扰,其开发效率已逐渐无法适应多变的网络环境和需求.将组态的概念引入基于网络软件应用中则有可能改变这一现状.所谓组态就是用应用软件中提供的工具、方法,完成工程中某一具体任务的过程,在传统上组态软件已大量应用于工业领域.利用组态软件的灵活性,介绍和发展了一种基于Web的组态软件架构的定义和实现.通过将组态软件的系统结构和模型应用于Web软件开发中,提高Web软件应用开发的效率,使Web软件应用具有更好的扩展性.

云计算环境下的弹性结构程序研究

针对云计算环境下云程序的弹性结构进行研究,结合Anytime算法、弹性计价模型和软件即服务层中的SLA计费架构,将总业务费用分为接入费用、使用费用和补偿费用进行计算,设计基于图像小波变换的弹性结构程序,给出程序的执行步骤和状态转换图。分析结果表明,该弹性结构程序能对程序迭代次数进行控制,较好满足用户需求。

基于DNA自组装过程的纳米结构研究

基于DNA自组装的纳米结构在近年来取得了巨大的发展。回顾了DNA纳米结构的原理和发展历程,介绍了DNA纳米结构的特点和优势,对DNA纳米结构在生物检测、纳米反应器、可控排布、纳米机器人和药物递送领域的新进展和应用进行了综述,并对DNA纳米技术的未来进行了展望。

基于DNA分子密码算法的防伪认证技术

基于DNA分子的密码实现方法和DNA分子的防伪认证技术的研究进行了综述。介绍了DNA防伪技术的发展背景以及目前该领域的主要研究进展及其应用,并指出了此技术今后的发展前景。

基于合作规则的脉冲神经膜系统的小通用性

基于合作规则的脉冲神经膜系统是一类受神经元利用脉冲进行信息处理与通讯的生物功能启发得到的分布式并行计算模型的变体.在这类系统中,每个神经元具有相同有限数量的规则集合,且所有神经元中的集合用相同的标签进行标记,规则的集合称为组件.文中研究了基于合作规则的脉冲神经膜系统的小通用性:作为产生数的装置,构造了一个需要6个神经元的通用脉冲神经膜系统,这个结果回答了Metta等提出的一个公开问题。

基于DNA/RNA的逻辑门与逻辑运算

DNA和RNA具有精确的分子识别能力以及强大的信号存储能力.利用DNA/RNA分子的生物学特性来构建分子级别的逻辑门并实现逻辑运算是近年来计算机科学和分子生物学交叉产生的新兴领域,引起了研究者的广泛关注.本文介绍了利用DNA/RNA分子的酶活性、结构特性来构建逻辑门的方法,探讨了将单一逻辑门整合成复杂的逻辑运算的途径.并且对于DNA/RNA逻辑门在体外检测和体内诊疗等生物医学中的应用进行了介绍,提出了未来的发展方向.

基于“DNA折纸术”设计哈密顿路径问题的解决方案

哈密顿路径问题是著名的NP-完全问题.本文基于"DNA折纸术"提出了一个通过DNA纳米结构的自组装找出最短哈密顿路径的解决方案.利用"DNA折纸术"可以折叠出具有固定大小的长方形DNA纳米结构,这些结构可用来编码哈密顿路径图中的顶点和路径.这些折纸结构具有黏性末端,可以在溶液中通过分子自组装直接连接起来,从而产生有向无权的不同大小的纳米结构.利用磁珠筛选和电泳等分子生物学手段,可以找到对应于只经过图的顶点一次的最短有向哈密顿路径.该解决方案具有高度并行性,是一种很有潜力的哈密顿路径问题解决方案.