發(fā)布時間：2020-07-22 07:54

【摘要】： DNA計(jì)算已經(jīng)成為了研究新型計(jì)算機(jī)的一個熱點(diǎn)。DNA計(jì)算是一種根據(jù)生物分子結(jié)構(gòu),借助分子生物技術(shù)進(jìn)行計(jì)算的新方法,開創(chuàng)了以生化反應(yīng)作為計(jì)算工具的先例。因DNA計(jì)算具有巨大的并行性,成為解決一類困難計(jì)算問題的一種新方法,特別在解決NP難問題時顯示出其巨大的潛力,已經(jīng)有越來越多的科研人員加入了該項(xiàng)研究。 DNA計(jì)算的主要來源是DNA單鏈或者雙鏈,構(gòu)成DNA鏈的堿基廣泛存在于生物體內(nèi),運(yùn)算資源十分豐富。近幾年,有關(guān)DNA計(jì)算的研究已經(jīng)由開始的實(shí)驗(yàn)階段逐漸轉(zhuǎn)入實(shí)用階段;從單一型技術(shù)逐漸發(fā)展為多元化技術(shù);從簡單的結(jié)構(gòu)逐漸擴(kuò)增為復(fù)雜結(jié)構(gòu)。隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,應(yīng)用到DNA計(jì)算上的生物操作也越來越多�，F(xiàn)代分子生物學(xué)的飛速發(fā)展,與DNA計(jì)算相關(guān)的分子生物操作也會逐漸趨于成熟和簡單,這也為DNA計(jì)算的發(fā)展提供了一個廣闊的空間和良好的前景。目前,關(guān)于DNA計(jì)算和DNA計(jì)算機(jī)的研究發(fā)展速度十分驚人,在理論研究和實(shí)驗(yàn)方式的研究上都有很大的進(jìn)展。 本文基于DNA計(jì)算已經(jīng)解決的眾多問題,對現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展比較成熟的生化操作進(jìn)行深入分析,主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作: ①按照實(shí)驗(yàn)過程劃分基本操作 本文通過對已有的一些解決問題的操作的歸納、總結(jié)、比較、提煉,提出一個統(tǒng)一的、按照實(shí)驗(yàn)過程劃分的DNA計(jì)算的基本操作,主要分為以下三階段:實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段,計(jì)算中階段,讀出解階段。 ②用試管方式和表面方式對基本操作進(jìn)行了區(qū)分 本文對按照實(shí)驗(yàn)過程劃分的基本操作,用基于試管和基于表面進(jìn)行了劃分,以便使用于不同的實(shí)驗(yàn)方式表述。 ③用按照實(shí)驗(yàn)過程劃分的DNA計(jì)算基本操作,表述了基于試管方式的漢密爾 頓路徑問題和基于表面方式的圖的最小頂點(diǎn)覆蓋問題的問題求解。本文用基本操作表述了兩個典型困難計(jì)算問題,推廣到其他類似問題的表述,并設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)仿真程序,證明DNA計(jì)算在多項(xiàng)式時間能夠解決困難問題,實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一DNA基本操作下的問題解決過程。 本文深入的介紹了基本操作的生物原理和化學(xué)過程,將一些復(fù)雜的操作簡單化,進(jìn)一步解決分子生物學(xué)中操作的多義性,能夠使我們之后的研究建立在一個相對簡單的平臺上,而不用過多的關(guān)注操作背后的基本原理,為表述問題的解決方案提供了便利。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TP38

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本文編號：2765531