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．     

DNA计算在电路设计中的应用

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.     

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.     

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．     

环状管网水力计算的图论方法

把图论这一现代数学工具引入环状管网水力计算中，建立起环状管网的图模型．导出未知数和管网环数相等的矩阵方程式，并构造计算流量的迭代格式，方便地解决了环状管网管段的流量分配问题．     

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。     

DNA计算方法与应用

简要介绍DNA计算产生的历史背景,结合图论例子（邮递员路线图）叙述DNA计算的基本概念与计算模型等方面内容。     

背包问题的三链DNA计算模型

背包问题是组合优化中很重要的NP问题。因为三链DNA的特殊结构在参与反应时可以减少计算模型的错解率,且在生化反应中利用磁珠分离法对解进行分离较方便准确,文章利用三链模型求解0-1背包问题和完全背包问题。首先将背包问题的约束条件进行分解,再将物品质量编码为DNA片段,链接反应后,利用凝胶电泳技术和三链模型检测所包含的物品组合,得到满足约束条件的物品组合,再利用此方法检测价值最大的组合,即问题的解。其他的背包问题也可用此方法来解决。     

计算离散数学——Mathematica中的组合学与图论

Combinatorica是著名数学软件Mathemafica的一个重要扩展，是Mathelnatlca的一个重要软件包，专门用于求解分析离散数学问题。本书实际是对Combinatorica第2代版本的介绍，相当于Combinatorica的使用手册、向导。它把离散数学的知识与软件使用结合起来，在了解软件及其使用的同时，也可以帮助读者加深对离散数学的理解。     

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．     

图论在薄壁杆件结构计算中的应用

本文把图论引入薄壁杆件结构计算,建立了薄壁剖面的图模型,从而简洁准确地给出了薄壁剖面拓扑关系的数学描述.在此基础上,导出了计算扇性坐标、Bredt 剪应力流、二次剪应力流及弯曲剪应力流的矩阵方程式,可方便地使用电子计算机求解,避免了在具体计算过程中因判断剖面拓扑关系而引起的困难.     

DNA计算的应用与展望

DNA 计算机是当前研究的热点问题，我国的研究刚刚起步，本文详细论述了DNA序列的概念及性质，DNA计算的原理，同时介绍了DNA计算的研究进展概况。     

2种产品选址问题的计算复杂性浅析

产品选址问题是组合优化中一类有重要理论意义和广泛实际背景的问题。问题的要求是要从若干厂址中选择一组厂址来建立工厂,给每个工厂指定一种需要生产的产品,并且给每一个客户提供一组指派使每个客户都能有一组工厂集合来为其供应不同的产品。对于此类问题,我们的优化目标是最小化运输费用。该问题模型在网络设施的安放、网格服务点的分布等诸多方面有着大量的应用。文中对2种产品选址问题的计算复杂性进行了分析。     

改进的DNA遗传算法在指派问题中的应用

提出了一种基于优秀基因片段思想的DNA遗传算法,将这段基因片段提取出来并将它遗传到后代中,可以加快收敛速度.给出了DNA遗传算法的结构,讨论了选择、交叉和变异算子的具体操作,并将其运用到指派问题最优解的求解中,给出了具体的实现方法.仿真实验验证了算法的有效性和实用性.     

DNA计算在二次分配问题中的应用研究

DNA计算（DNA computing）是一种新的计算方法,其高度并行性和巨大的信息存储能力为NP-完全问题的解决提供了一种全新的方法。本文采用了该算法去解决二次分配问题,构造了该问题的表达方法,建立了算法模型,对于我们将DNA计算的方法应用于组合优化问题具有启发性,并为我们进一步深入研究奠定了基础。     

DNA计算技术进展

论述DNA计算技术进展。先介绍DNA计算的基本原理,论述DNA计算的特点方法和存在的问题,接着介绍DNA计算的国内外研究现状,最后指出DNA计算研究中需要解决的问题。     

图论在社会学中的应用

论述了图论在社会学中的应用。主要研究平衡理论，标号图的性质，有关的算法及它们在拟阵的中推广。