DNA计算问题的研究进展

DNA计算是近十年发展起来的一门新学科,目前的研究已经取得了很大的进展.本文首先介绍了DNA计算的机理,然后说明了DNA分子的结构及DNA计算的特点.最后分析了目前DNA计算所存在的问题,并展望了DNA计算的应用发展前景.     

求解接点网络问题的DNA算法

利用DNA的二级结构——发卡构形，给出了求解接点网络问题的DNA算法．首先用DNA分子编码接点网络问题，然后利用DNA分子的自组装和形成二级结构的能力来求解问题．算法具有自动化实现计算的特点，计算所需的实验操作比Lipton提出的算法少，同时计算所需的DNA量也比Lipton提出的算法少．     

赋有提前或延误惩罚的单机排序问题的动态规划算法

Ｌａｗｌｅｒ和Ｌｅｎｓｔｒａ已证明［１］：赋有延误惩罚的单机排序问题是强ＮＰ－完全问题，没有多项式时间算法。笔者曾证明［２］：如果附加条件ｐｉ≥ｐＪｐｉ／ｗｉ＞ｐｊ／ｗｊ对于所有的ｉ≠ｊ（ｉ，ｊ＝１，２，…，ｎ）成立，则该问题有伪多项式时间算法。现在研究如何用动态规划方法求解这类排序问题。     

图的k着色问题的DNA计算模型

DNA计算是一种新的并行计算模式,在解决NP完全问题等方面具有很大的优越性．利用DNA计算的计算特性给出了一个图的k着色问题的DNA计算模型,该算法最多需要3kn（n-1）/2＋6个生物操作即可求出图的色数及相应的着色模式．     

求解MAFS问题的归并算法的性能比研究

对M＋1台机器的MAFS排序问题，在该问题的启发式算法的基础上作了进一步的研究。用一实例证明，MAFS排序问题的归并算法的性能比是上界可达的。     

基于改进的粘贴模型求解图最大独立集的DNA算法

改进的DNA粘贴模型在解决SAT问题时所需的寡核苷酸片段数量有显著降低,对改进的粘贴模型做了进一步的改进,建立了图最大独立集的一种改进的DNA粘贴模型.首先将图的独立集问题转化为可满足性问题,然后利用本文改进的粘贴模型给出了图的最大独立集的DNA算法.最后通过一个实例给出算法实现并求出了最大独立集.     

一个求解SAT问题的随机算法

本文中引入了一个求解满足性问题的随机算法。在该算法中,利用CNF公式转换为其对偶式——DNF公式,通过对满足DNF公式的真值赋值数Y作出估计。根据Y与2n比较结果,对CNF公式的可满足性进行估计并对其满足性进行判断。     

图的最小顶点覆盖问题的质粒DNA计算模型

给出了图的最小顶点覆盖问题的质粒DNA算模型及其实现算法．算法的时间复杂性是O(q),编码最小覆盖问题所需的核苷酸片段种类为n,其中n,q分别是图的规模和边数．在算法中,所用酶的种类也等于图的规模．而且,算法不需要复杂的单链DNA自身退火反应和PCR扩增．     

DNA计算原理与发展

DNA计算是一种摸拟生物分子DNA的结构并借助分子生物技术进行计算的新方法,为NP完全问题的解决提供了一种全新的途径,具有广阔的应用前景。本文首先介绍了DNA计算的基本思想;然后综述了DNA算例及其模型;指出了DNA计算的应用及目前存在的问题;最后对DNA计算的发展前景进行展望。     

求解最短路径问题的DNA动态规划算法

最短路径问题是一个组合优化问题,许多交通运输、工程、管理等实际问题可转化为最短路径问题进行求解。文中利用DNA计算的并行计算模式,给出一个求解最短路径问题的DNA动态规划算法,该算法最多需要7n-11个生物操作。     

集合覆盖问题的一种启发式算法

给出了完备策略的概念，并提出了一个求解集合覆盖问题的启发式算法，对该算法的合理性、时间复杂性以及精度进行了分析。用该方法可以求解其它的NP困难问题。     

子集和问题的扩展研究

基于文献所提出的子集和改进求解算法,我们提出了一些针对具体实际问题的改进方法。基本的思想是将子集和问题进行转化。实验和分析都显示我们方法的有效性。     

布局调度问题的聚合算法

在分析布局调度问题的基础上，建立了布局调度问题的数学模型，利用重复匹配算法，聚合算法等启发式方法，提出了布局调度操作的启发式规则及相应的启发式算法，算例表明该算法能较好地解决布局调度问题，所得布局结果是令人满意的。     

最大匹配问题的DNA试管计算模型

最大匹配问题是找给定图G中任意两条边都没有公共端点的最大边集,是NP完全问题.算法的关键是将数学问题转换到DNA链上,对图中的每条边进行适当的编码,利用生物操作及生物酶产生链及最终链的分离.给出了基于分子生物技术的图的匹配问题的DNA计算的试管方式.结果表明,提出的算法是有效可行的.     

一种基于DNA自组装模型求解最大团问题的算法

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。     

求解货郎担问题的几何算法

提出了求解货郎担问题的一种几何算法，它的时间复性为：Ｏ（ｎ＾３／ｍ）次比较，Ｏ（ｎ＾２）次求距离运算与Ｏ（ｎ＾３／ｍ＾３）次加法运算，其中ｎ，ｍ分别为点集的点数和凸包顶点数。