發(fā)布時(shí)間：2018-03-19 13:44

  本文選題：DNA計(jì)算　切入點(diǎn)：0-1整數(shù)規(guī)劃　出處：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：自從Adleman博士將DNA序列信息和分子生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合解決了有向Hamilton路徑問題[1]以來,DNA計(jì)算為生物計(jì)算開辟了一片新天地,并且憑借其高度并行性、高存儲、低耗能等優(yōu)勢而備受專家學(xué)者關(guān)注。隨后,不少研究人員將DNA計(jì)算與遺傳算法、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等計(jì)算方法相結(jié)合,開辟了計(jì)算的新思路。許多學(xué)者將DNA計(jì)算應(yīng)用于求解圖與組合優(yōu)化問題,先后提出了不同的DNA計(jì)算模型,解決了 3-SAT問題[2]、最大團(tuán)問題[3～6]、最小頂點(diǎn)覆蓋問題[7]、圖頂點(diǎn)著色問題[8]等[9、10]。0-1規(guī)劃問題是整數(shù)規(guī)劃的特殊形式,是運(yùn)籌學(xué)中的一個(gè)重要問題,其應(yīng)用廣泛,如指派問題、選地問題等均可視為0-1規(guī)劃。解決該問題的常見算法有窮舉法、隱枚舉法、分支定界法等,但各個(gè)算法均存在優(yōu)缺點(diǎn),目前為止還沒有哪種算法可以一勞永逸。近年來,有不少學(xué)者針對一些特殊的整數(shù)規(guī)劃問題,先后提出了相應(yīng)的DNA計(jì)算模型。部分組合優(yōu)化問題(特別是NP-完全問題)和一些可滿足性問題,一般都能轉(zhuǎn)化為0-1整數(shù)規(guī)劃問題。DNA芯片操作簡單可行、并行性高,能有效避免實(shí)驗(yàn)操作及人為因素對計(jì)算結(jié)果造成的誤差,實(shí)現(xiàn)計(jì)算過程自動(dòng)化,提高了計(jì)算效率和可行解的準(zhǔn)確性。因此DNA芯片在DNA計(jì)算乃至生物計(jì)算領(lǐng)域的優(yōu)勢得天獨(dú)厚,有望成為新型生物計(jì)算芯片。文章首先對DNA計(jì)算相關(guān)的生物操作加以介紹,簡單闡述DNA結(jié)構(gòu)以及DNA計(jì)算的基本思想。其次,介紹0-1規(guī)劃問題、特殊整數(shù)規(guī)劃問題的幾種DNA計(jì)算模型,并對其算法和思想加以對比分析。然后,對現(xiàn)有算法加以改進(jìn),融合分子生物技術(shù)和DNA芯片,利用熒光標(biāo)記對一類特殊0-1整數(shù)規(guī)劃問題提出了新的計(jì)算模型。最后,對論文進(jìn)行總結(jié),指出改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)和仍需解決的問題。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O221.4

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本文編號：1634530