本文關鍵詞：多項式膜計算模型的遺傳優(yōu)化設計方法

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【摘要】：膜計算作為自然計算的一個新分支,旨在從生命細胞的結構中和組織、器官等細胞群的協作中抽象出的計算模型。膜計算模型被稱為膜系統(tǒng)(P系統(tǒng)),以其分布式和極大并行性等特點而廣受關注。 研究者們通過數學、形式語言等工具對膜計算進行理論研究,已提出一些膜計算模型。但這些模型大都是由設計者們根據經驗反復推敲、驗證而設計出的,設計過程較為耗時耗力。因此,將進化算法引入到膜系統(tǒng)設計中實現膜系統(tǒng)的自動設計已成為膜計算領域一個重要的研究方向。從已有成果來看,通過引入進化算法來實現膜系統(tǒng)的自動設計,已經能夠實現完成一定計算任務的膜系統(tǒng),如計算42、n2的膜系統(tǒng)。然而這些膜系統(tǒng)只能完成簡單的單項式的計算,沒有形成統(tǒng)一的計算框架,不利于膜系統(tǒng)設計工作的推進。因此,本文以細胞型膜系統(tǒng)為研究對象,探討采用遺傳算法和P-Lingua仿真軟件實現多項式膜系統(tǒng)的自動設計。論文主要工作及研究成果概括如下： 1、采用C#語言編程實現了一款專門用于統(tǒng)計細胞型膜系統(tǒng)種類的軟件,著重介紹了該軟件的設計思路、開發(fā)流程、實現功能、使用方法等,并以具體實例驗證了該軟件的有效性； 2、提出多項式膜系統(tǒng)的遺傳優(yōu)化自動設計方法,在給出其一般設計思路的基礎上,具體介紹了膜系統(tǒng)的置換編碼方案、膜系統(tǒng)終止與否的判斷方法、改進的罰函數評價方法、遺傳操作算子的選擇及遺傳參數的設置等。并將該方法應用于計算三次多項式膜系統(tǒng)的設計,實驗結果表明,該方法可成功設計出多種滿足要求的膜系統(tǒng)； 3、提出規(guī)則條數可變的膜系統(tǒng)自動設計方法,具體介紹了設計思路、對膜系統(tǒng)進化規(guī)則集的處理流程,并將該方法分別應用于n2膜系統(tǒng)的設計和多項式膜系統(tǒng)的設計實驗結果表明,該方法設計出的膜系統(tǒng)規(guī)則條數在設置的最大條數內可變,相比于已有的方法,能夠設計出規(guī)則條數更少且滿足要求的膜系統(tǒng),從而為尋找最小膜系統(tǒng)打下了基礎。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP38

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

1 張葛祥;潘林強;;自然計算的新分支——膜計算[J];計算機學報;2010年02期

2 葛繼科;邱玉輝;吳春明;蒲國林;;遺傳算法研究綜述[J];計算機應用研究;2008年10期

3 孫艷豐，，王眾托;遺傳算法在優(yōu)化問題中的應用研究進展[J];控制與決策;1996年04期

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 牛云云;求解計算困難問題的膜計算模型與算法研究[D];華中科技大學;2012年

本文編號：1231797