自组装DNA计算研究难点与展望

随着DNA计算领域研究的深入,自装组DNA计算的研究成为了并行计算领域的研究热点,在本文中,作者主要分析讲述当前自组装DNA计算的几种结构形式：一维的、二维的以及三维的自组装DNA分子结构特点和发展现状,并且提出现在自组装DNA计算发展的难点以及今后的发展展望。随着多学科交叉融合力度的加大,自组装DNA计算将会成为生物信息学、应用数学、计算机仿真学、智能计算、纳米材料科学等多领域专家的重要研究方向。     

DNA计算及DNA计算机的研究进展

概述了DNA计算的基本原理、DNA计算的应用和DNA计算机的研究进展及存在问题，基于DNA生化反应的计算机称为DNA计算机，由于其采用一种完全不同于传统计算机的运算逻辑与存贮方式，DNA计算机在解决某些复杂问题时具有传统计算机无法比拟的优势，目前国际上关于DNA计算和DNA分子生物计算机的研究方兴未艾，极大地推进了DNA计算机的研究过程。     

DNA芯片在最短公共超串问题中的应用

DNA芯片技术是近年来生命科学与信息科学的新兴研究领域，其突出特点在于它的高度并行性、多样化、微型化以及自动化，最短公共超串问题是计算机科学中的NP-完全问题．笔者在DNA计算和DNA芯片基础上，提出了基于DNA芯片解决最短公共超串问题的DNA计算新模型．该模型可对信息高度并行获取，并且具有操作易自动化的优点．     

DNA计算的研究现状与展望

基于硅材料的微电子技术由于工艺技术和基本理论上的局限,使得现有电子计算机无法满足科技发展对计算能力的需求.由于具有超强的并行运算能力和巨大的数据存储能力,DNA计算始终是新型计算机领域研究的热门.DNA计算的研究已经涉及到DNA计算模型、 DNA计算机系统、 DNA计算的应用等诸多方面.文章从DNA计算流程、DNA计算模型、DNA计算机、DNA计算应用研究等几个方面,综述了DNA计算研究的现状.同时,也指出了DNA计算存在的问题,并从DNA编码设计、DNA计算噪声控制等方面阐述了未来研究方向.相信随着生物技术、纳米技术等的进一步发展,DNA计算一定能够发挥出自身的优势和潜力,能够为国防建设、信息安全、基础科学研究、生命科学研究等方面提供更好的服务.     

DNA计算研究的新进展

DNA计算(DNA computing)是伴随着分子生物学的兴起和发展而出现的．作为一种全新的算法，DNA计算显示了其进行复杂运算的可行性．该文介绍DNA计算的机理，探讨了目前DNA计算的研究进展，并介绍了表面固定的生物计算和由输入DNA分子同时提供数据和燃料的生物分子自动机．     

DNA Tile计算简述

自1953年Watson和Crick首次提出DNA双螺旋结构以来,DNA作为遗传物质、信息载体和纳米材料被广泛研究,并成为多个领域的研究对象,如基因工程、DNA酶、生物信息学、信息存储、DNA纳米技术等.DNA作为一种天然的纳米材料,具备自组装的能力(A-T、C-G),使其在纳米结构领域成为备受瞩目的材料之一.以DNA构建的纳米结构形态不一,其构建的方法则主要分为两种:DNA Tile和DNA折纸.文章主要阐述DNA Tile的发展历程及其在纳米结构构建领域的应用,并着重介绍DNA Tile在计算领域的广泛应用.     

DNA粘接计算模型及其应用

DNA计算是应用分子生物技术进行计算的新方法。应用形式语言及自动机理论技术研究DNA计算理论,有利于推动理论计算科学的发展。本文根据DNA分子的结构及特点给出了DNA分子的形式化描述,介绍了DNA粘接计算模型的文法结构和计算能力,并应用DNA计算方法求解3-SAT问题。     

计算物理学导论

计算科学是二十世纪后半叶发展起来的新的科学分支。随着计算机计算能力的不断提高，以及新的计算技术、计算方法的发展，科学计算对科学和工程技术各个领域的发展起着越来越重要的作用，成为它们的密不可分的一部分。作者认为，计算物理学是计算科学的基础。它处理物理学中的计算问题，但这些问题在其它科学和工程领域有着广泛的应用。     

DNA芯片在最短公共超串问题中的应用

DNA芯片技术是近年来生命科学与信息科学的新兴研究领域,其突出特点在于它的高度并行性、多样化、微型化以及自动化.最短公共超串问题是计算机科学中的NP-完全问题.笔者在DNA计算和DNA芯片基础上,提出了基于DNA芯片解决最短公共超串问题的DNA计算新模型.该模型可对信息高度并行获取,并且具有操作易自动化的优点.     

性能分析和网格计算

随着信息技术的迅速发展，计算机领域需要持续地在性能理论、方法和工具上取得进步。性能科学和技术的发展包括性能建模、评价、测量、分析、检测、解释、优化和预测。传统的计算机性能分析局限在特定的并行处理机上，但随着网格的流行，高性能计算必须从单个并行机向大规模网络计算发展。本书正是填补了网格计算方面性能分析的空白，提供了对于网格共享资源的理论分析方法。本书综合了近年来在Dagstuhl Workshop上关于网格性能分析和分布式计算方面的论文，给读者展示了网格性能分析的模型、工具和应用。