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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 125 毫秒
1.
研究了如何利用自组装技术对公钥密码系统RSA进行密码分析,提出了破译RSA公钥密码系统的自组装算法.创建3个子系统,包括非确定性指派子系统、乘法子系统和比较子系统,在此基础上建立自组装模型,提出自组装非确定性算法将整数分解为2个素因子的乘积,该方法用常量种类的Tile类型在多项式时间内能成功分解整数,且通过其并行计算的特点破译RSA密码系统.  相似文献   

2.
利用DNA自组装执行计算的思想已从实验上被证明了其可行性.已有多种理论模型被提出用以解决各种NP问题.基于DNA Tile自组装模型理论在二维下的扩展,本文设计了可以实现这一算法的三维DNA Tile组装系统,提出了一种用于解决多维背包问题的三维DNA自组装模型.该模型可以非确定性的输出可行性解决方案.分析表明系统可以在线性组装步骤内完成计算,所需的Tile种类数与问题维数无关.为探索三维DNA自组装的计算能力进行了一次有意义的尝试.  相似文献   

3.
基于tiles理论模型和已有DNA自组装模型,结合最大团问题给出基于DNA自组装模型的算法设计,得到具体设计初始分子、规则分子和检测分子所需的DAE块种类.在此基础上采用荧光标记和凝胶电泳生物操作提出了一种求解最大团问题算法.该算法设计tiles的种类为Θ(n2+|E|),其生物操作复杂性为Θ(1).此算法降低了实验的复杂度,而且保证了实验的易操作性和结果的准确性。  相似文献   

4.
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.  相似文献   

5.
针对全错位排列这类NP完全问题,提出了一种基于DNA自组装的全错位排列问题计算模型。该模型利用了DNA分子间的自组装能力,在具体操作时只用到凝胶电泳技术,在一定程度上减少了实验误差。  相似文献   

6.
分子自组装是分子自发形成特定有序聚集结构的过程。为了建立新的功能自组装体系,实现分子聚集体由单组分到多组分、由静态到动态,并通过环境变化进而实现从聚集体结构可控发展到功能可控,在过去一年里,我们从无机金属氧簇和与之匹配的有机组分构筑基元设计入手,通过组分间结构匹配和作用方式、组装性质、刺激响应及功能特性调节,合成了一系列新的以无机簇阴离子为核、以修饰的有机阳离子为壳的双组分通过静电相互作用形成的、具有刺激响应性和适应不同功能需要的、结构形态可变的两亲性超分子复合物预组装体。我们以研究复合物自组装形成的多级聚集结构为基础,通过揭示响应基团与组装结构间的联动关系,获得了具有可逆转变特性的分子组装体并阐明了动态转变过程和机理。在此基础上,我们利用溶液中组装结构的动态可调控特性,通过光照和温度变化调控分子间相互作用,实现了水相中分子聚集体的组装与解组装、极性相和非极性相之间的可逆相转移、可逆氧化还原和相转移催化氧化功能。该年度的工作实现了将有机和无机组分通过多种相互作用整合到同一个组装体系中,揭示了多金属氧簇超分子复合物的手性转移和可逆光致变色、手性组装结构与非手性组装结构的动态结构可逆转变和机理,同时实现了同时含有主体和客体基团的超分子复合物自识别、手性转移和手性放大的光调控。这些工作将为实现该研究的下一步目标提供很好的基础。  相似文献   

7.
<正>我校化学化工学院曹新华博士获批国家自然科学基金项目:新型功能铱配合物凝胶体系的构建及其对重金属离子的高灵敏检测和富集,项目批号:214()1159.超分子自组装是组装基元通过非共价键相互作用自发形成特定结构的过程,是创造新结构和功能材料的重要手段.基于超分子自组装和配位化学原理,以重金属离子的检测和富集为功能  相似文献   

8.
DNA计算在电路设计中的应用   总被引:2,自引:1,他引:1  
讨论了DNA计算的机理,给出了DNA计算的基本生化实验.对电路布线问题,提出了DNA算法,即首先对导线的顺序进行DNA编码,其次通过杂交反应产生所有可行解,最后通过电泳实验得到最优解.对所得结果进行检测时采用了DNA芯片和分子信标技术,对探针进行生物素标记解读出最优解.该算法的核心运算是杂交反应,算法总的操作次数为n 3,其中n为电路布线问题的规模.最后,通过6对接线柱的例子说明了DNA算法的有效性和正确性.  相似文献   

9.
DNA计算求解NP完全问题,可编程性、自主、高并行性,是十分重要的追求。文中主要借助可编程的DNA分子系统求解最大团问题。DNA自组装是通过起始双链体的诱发,由化学发夹和指令发夹杂交反应交错排列构成线性双链体,它的两条链一条由化学发夹组成,一条由指令发夹组成。通过DNA链置换反应,发生链的迁移,将可增长的低聚物转移到每个发夹上,组装顺序是通过成对的互补脚趾之间相互作用进行编程。最终检测线性双链体上低聚物的个数来读取图的最大团及其顶点。  相似文献   

10.
基于DNA计算的指派问题   总被引:1,自引:1,他引:0  
给出了推广的闭环DNA计算模型及其生化实验.用闭环DNA计算模型设计出了指派问题的DNA算法.对决策变量进行4组DNA编码来存放决策变量和效益值;通过有目的的终止技术和删除实验得到指派问题的全部可行解;通过批接入实验、电泳实验和检测实验获得最优指派问题的最优解.举例说明了算法的可行性.最后讨论了推广的闭环DNA计算模型的应用前景和不足之处.  相似文献   

11.
Recently,experiments have demonstrated that simple binary arithmetic and logical operations can be computed by the process of selfassembly of DNA tiles.In this paper,we show how the tile assembly process can be used for subtraction and division.In order to achieve this aim,four systems,including the comparator system,the duplicator system,the subtraction system,and the division system,are proposed to compute the difference and quotient of two input numbers using the tile assembly model.This work indicates that these systems can be carried out in polynomial time with optimal O(1)distinct tile types in parallel and at very low cost.Furthermore,we provide a scheme to factor the product of two prime numbers,and it is a breakthrough in basic biological operations using a molecular computer by self-assembly.  相似文献   

12.
Mao C  LaBean TH  Relf JH  Seeman NC 《Nature》2000,407(6803):493-496
Recent work has demonstrated the self-assembly of designed periodic two-dimensional arrays composed of DNA tiles, in which the intermolecular contacts are directed by 'sticky' ends. In a mathematical context, aperiodic mosaics may be formed by the self-assembly of 'Wang' tiles, a process that emulates the operation of a Turing machine. Macroscopic self-assembly has been used to perform computations; there is also a logical equivalence between DNA sticky ends and Wang tile edges. This suggests that the self-assembly of DNA-based tiles could be used to perform DNA-based computation. Algorithmic aperiodic self-assembly requires greater fidelity than periodic self-assembly, because correct tiles must compete with partially correct tiles. Here we report a one-dimensional algorithmic self-assembly of DNA triple-crossover molecules that can be used to execute four steps of a logical (cumulative XOR) operation on a string of binary bits.  相似文献   

13.
在分子计算原理和传统计算机模型基础上,提出了一种新的基于图灵机的广义分子计算模型,又称广义图灵模型,该模型的具体实现不依赖于特定生物技术. 模型继承分子计算大存储高并行的特点,通过时空复杂度转换,在求解NP完全问题上具有通用性. 模型由一台基本图灵机、一个只写带和一条工作带及读写网络这3部分组成,其中只写带和工作带之间存在一种特殊拓扑映射. 通过数据规模为4的集合覆盖问题,证明该算法能在多项式时间内求解集合覆盖问题,验证了算法和模型的有效性.  相似文献   

14.
Wei B  Dai M  Yin P 《Nature》2012,485(7400):623-626
Programmed self-assembly of strands of nucleic acid has proved highly effective for creating a wide range of structures with desired shapes. A particularly successful implementation is DNA origami, in which a long scaffold strand is folded by hundreds of short auxiliary strands into a complex shape. Modular strategies are in principle simpler and more versatile and have been used to assemble DNA or RNA tiles into periodic and algorithmic two-dimensional lattices, extended ribbons and tubes, three-dimensional crystals, polyhedra and simple finite two-dimensional shapes. But creating finite yet complex shapes from a large number of uniquely addressable tiles remains challenging. Here we solve this problem with the simplest tile form, a 'single-stranded tile' (SST) that consists of a 42-base strand of DNA composed entirely of concatenated sticky ends and that binds to four local neighbours during self-assembly. Although ribbons and tubes with controlled circumferences have been created using the SST approach, we extend it to assemble complex two-dimensional shapes and tubes from hundreds (in some cases more than one thousand) distinct tiles. Our main design feature is a self-assembled rectangle that serves as a molecular canvas, with each of its constituent SST strands--folded into a 3 nm-by-7 nm tile and attached to four neighbouring tiles--acting as a pixel. A desired shape, drawn on the canvas, is then produced by one-pot annealing of all those strands that correspond to pixels covered by the target shape; the remaining strands are excluded. We implement the strategy with a master strand collection that corresponds to a 310-pixel canvas, and then use appropriate strand subsets to construct 107 distinct and complex two-dimensional shapes, thereby establishing SST assembly as a simple, modular and robust framework for constructing nanostructures with prescribed shapes from short synthetic DNA strands.  相似文献   

15.
球状飞射物对屋面瓦片冲击效应的数值模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
选取典型的球状混凝土飞射物,研究其对一种典型屋面陶土瓦片的冲击破坏作用.基于ANSYS/LS-DYNA平台,参考落球冲击试验方法建立冲击碰撞的有限元计算模型.选取Johnson-Holmquist-Ceramic本构模型模拟陶土瓦片材料,引入单元应变失效准则模拟瓦片破坏情况,采用显式动力学方法研究落球冲击试验中瓦片应力、应变、变形的时变机理.对冲击速度、球块质量、瓦片倾角进行参数分析,结果表明,瓦片最大等效应力与冲击速率及球块质量大致成正比,与瓦片倾角相关性不大.冲击过程是一个能量显著转移的过程,根据损伤方程计算出陶土瓦片能承受不超过34.35m·s~(-1)的来流风速下球状混凝土飞射物的冲击破坏作用.  相似文献   

16.
为解决小规格瓷砖在直角输送过程中容易出现翻转、堆叠的问题,设计了一种带梳理结构的小规格瓷砖直角分流输送机构并进行了仿真分析。首先,基于多刚体动力学理论,建立了辊子式小规格瓷砖直角输送机构的多体模型。接着,采用全因子设计试验方法,在ADAMS中对输送机构的输送参数进行了仿真优化分析,得到了最优输送参数。然后,根据优化后的输送参数完成了梳理结构的改进设计。最后,对含梳理结构的直角输送机构进行了多块小规格瓷砖的仿真试验与样机试验。结果表明,样机试验与仿真结果匹配度很高,改进后的输送机构能够有效地提高小规格瓷砖直角输送质量,为小规格瓷砖直角分流梳理机构的设计提供了理论依据。  相似文献   

17.
在对回转支承的内、外圈进行装配时 ,为了获得最优装配组合 ,运用网络流规划将该问题转化为网络最大流问题 ,并建立了一种选配模型。通过合理定义模型网络的中间点、弧的容量和方向以及模型的一般约束条件 ,应用有效算法求出了模型网络的最大流 ,最终获得了内、外圈的最优装配组合。同时 ,基于该模型开发了用于选配回转支承内、外圈的软件模块 ,并在实际生产中得到了应用  相似文献   

18.
墙地砖边缘检测与应用研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
以墙地砖为研究对象,给出了边缘提取算法,并用该算法对墙地砖进行了边缘提取,将该结果应用于智能墙地砖分栋机的软件编程中。  相似文献   

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