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用DNA分子自动机模拟有穷自动机

作者：王小艳 Publish: 2007-11-12 Hits:-

【中文题名】

用DNA分子自动机模拟有穷自动机

【英文题名】

Using DNA Molecular Automaton to Simulate Automaton with Finite States

【学科专业】

运筹学与控制论

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-11-12

【中关键词】

DNA计算,分子自动机,酶,模拟,,

【英关键词】

DNA computation,molecular automaton,enzyme,simulate,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>一般性问题>理论、方法>自动机理论

【论文摘要】

DNA计算属于生物化学,数学以及计算机等学科的一个交叉领域,其研究的内容涉及到数学,医学,计算机等各个领域。自从Adleman教授开创了这一新的领域以来,DNA计算的一些思想和方法被广泛的应用于解决一些图论,网络,优化等问题。由于DNA计算具有高度的并行性,因此,研究者也把目光投向了用DNA分子自动机来模拟电子计算机。 DNA分子自动机模拟电子计算机是DNA计算领域内一个重要的内容。研究者已经提出了用DNA分子自动机来模拟图灵机的一步转移规则,有穷自动机的转移规则以及下推自动机的转移规则。DNA分子自动机模拟电子计算机是一个内容相当丰富的课题,目前所取得的成就与之相比还存在很大的差距。基于这一现状,我们将继续探讨用分子自动机模拟电子计算机的思想,方法和意义。在DNA分子自动机中,酶是分子自动机的硬件,输入分子和转移分子是分子自动机的软件,同时还编码了检测分子。设计一个DNA分子自动机的关键在于选择合适的软件分子。我们对现有的用DNA分子自动机模拟电子计算机的思想和方法进行分析和研究,在此基础上提出了一些用DNA分子自动机模拟有穷自动机的新的方法。其中设计环形分子链来模拟有穷自动机的...

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-8
第1章绪论	8-13
1.1 前言	8
1.2 DNA 的结构	8-9
1.3 DNA 计算	9-11
1.3.1 DNA 计算的特点	9-10
1.3.2 目前DNA 计算的发展状况	10
1.3.3 常用的生物操作技术	10-11
1.4 DNA 计算的应用	11
1.5 研究内容及研究意义	11-12
1.6 本章小结	12-13
第2章现有的有穷自动机及其分析	13-32
2.1 最简单的NFA 的应用	13-20
2.1.1 实例	14-15
2.1.2 将NFA 中的一个接受状态推广到多个接受状态	15-19
2.1.3 结构特点	19-20
2.1.4 功能分析	20
2.2 Whiplash PCR 方法	20-22
2.2.1 WPCR 的过程	20-21
2.2.2 结构特点	21-22
2.3 两个状态的分子自动机	22-28
2.3.1 Shapiro 用DNA 模拟DFA	22-25
2.3.2 Benenson 的两个状态的分子自动机	25-27
2.3.3 结构分析	27
2.3.4 功能分析	27-28
2.4 J.A.Rose 用分子自动机来模拟有穷状态自动机	28-31
2.4.1 实例	28-30
2.4.2 结构分析	30-31
2.4.3 功能分析	31
2.5 本章小结	31-32
第3章 DNA 计算模拟DFA(NFA)的新方法	32-43
3.1 对J.A.Rose 模型的推广	32-35
3.1.1 设计的思想与方法	32-33
3.1.2 实例	33-34
3.1.3 结构特点及功能分析	34-35
3.2 能读出转移路径的设计模型	35-38
3.2.1 设计的思想与方法	35-36
3.2.2 实例	36-37
3.2.3 结果分析	37-38
3.3 对复杂自动机的模拟	38-42
3.3.1 基本的思路	38
3.3.2 对复杂自动机的模拟	38-40
3.3.3 实例	40-42
3.3.4 分析	42
3.4 识别的语言	42
3.5 本章小结	42-43
第4章借助环形的分子链设计分子自动机	43-53
4.1 设计的思想与方法	43-44
4.2 编码方式及操作步骤	44-45
4.3 实例	45-50
4.4 推广	50-51
4.5 识别的语言	51-52
4.6 误差分析	52
4.7 本章小结	52-53
结论	53-54
参考文献	54-57
致谢	57

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.362569



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