基于DNA编码的多重约束目标的智能组合优化

在组卷策略中,多重约束目标的智能组合优化问题一直是人们研究的热点．大多数的优化算法都是基于传统的遗传算法,这些算法的适应度不高,并且交叉算子和变异算子对适应度的影响很大．针对这些缺陷,本文提出了一种新的优化算法DNA_YH算法,该算法将DNA编码引入到多重约束目标的组合优化问题中,并完成了DNA编码、初始化种群、个体适应度计算和遗传操作的优化过程．经过实验证明DNA_YH算法的最优适应度高于其他相关算法,并且交叉算子和变异算子对适应度的影响都很小,得到了较好的优化效果．     

利用量子遗传算法实现RNA二级结构预测

由于基于最小自由能模型的传统算法复杂度高且搜索效率低,故利用量子遗传算法提出了一种新的核糖核酸二级结构的预测算法．该算法将种群信息加载到量子比特上完成初始化,通过量子酉变换(量子逻辑门)实现种群的更新与演化,借助于量子计算的并行性优势使得核糖核酸二级结构预测所需种群规模相对经典遗传算法大为减少,同时还具有更强的搜索预测能力．基于国际核糖核酸标准数据库提供的序列进行了量子模拟实验计算,结果表明,在种群规模为经典遗传算法20%的条件下,该算法预测准确率仍优于经典遗传算法,且所需的进化轮数也得到了明显降低．     

基于局部结构交互的RNA假结预测

基于RNA局部结构间的交互作用,提出一种含假结的RNA二级结构预测新方法LIFold。对给定的RNA序列,首先通过能量计算得到不含假结的能量最优结构,然后应用局部结构交互配对生成假结茎区,在已得到的最优结构基础上构建含假结的能量计算模型,最后通过优化算法得到含假结的RNA二级结构。应用该方法基于HotKnots测试数据的敏感性和阳性预测值(PPV)分别达到84%和80%,基于PseudoBase数据库测试数据的敏感性和阳性预测值分别达到78%和73%,与HotKnots、ILM、PknotsRG、IPknot及FlexStem等知名软件相比较,准确率均有所提高。     

爆炸式催泪弹安全性研究

爆炸式催泪弹的安全性和可靠性设计是新型防暴弹的重要研究方向.本文针对爆炸式催泪弹的安全设计,利用最小自由能法获得了装药配方中炸药爆炸后的平衡组成,计算了爆炸式催泪弹反应过程释放的总能量、装药爆速、爆压.对弹体零件强度、爆炸冲击波、破片及残骸杀伤性进行了理论分析和计算.通过试验,证明了研发的爆炸式催泪弹产品具有极高的安全性和可靠性.     

RNA二级结构预测SVMs模型研究

扩展NSSEL标签,对RNA分子中的stem-loop结构和伪结结构进行标记.将RNA分子序列中的碱基编码输入,经过支持向量机(support vector machines,SVMs)模型计算输出相应的结构标记.该模型经过训练后,待预测的RNA分子序列可得到对应的结构标识序列,这些标识序列可通过特定算法,唯一构建包括伪结在内的二级结构.实验结果表明,该算法在可接受的预测精度范围内具有较低的计算复杂度,克服了传统算法计算时间过长,无法在有限时间内得到有效结果的缺点.     

离散蛙跳算法预测RNA二级结构

针对RNA二级结构预测问题,提出了一种离散蛙跳算法,根据RNA分子折叠的特点,重新定义个体的移动距离和位置,并借鉴粒子群优化算法中的惯性权重加以改进,使算法在空间探索和局部求精间取得了很好的平衡.与同领域中著名的预测软件进行了仿真比较,结果表明新的算法具有较高的预测精度.     

基于茎区的动态规划算法的核糖核酸二级结构预测

结合传统动态规划算法和组合优化算法在二级结构预测的优势,提出了一种以茎区为最小结构单元的新的动态规划算法。对于给定的RNA序列,首先得到所有可能的茎区集合,采用环依赖的方式计算二级结构的能量,通过茎区动态规划算法递归得到能量最优的二级结构,最后选取数据库中不同长度的已知二级结构的RNA序列进行测试。结果表明,该算法在特异性、敏感性和马休兹参数方面均优于遗传算法,在计算复杂性方面低于传统的动态规划算法。     

一种动态自纠正最小和LDPC码的译码算法

针对低密度奇偶校验（LDPC）码的译码算法复杂度和译码性能的均衡,为了提高译码算法的可靠性和适用性,在自纠正最小和（SCMS）算法的基础上,提出了一种动态自纠正最小和（DSCMS）算法.该算法在迭代译码的过程中,根据变量节点消息设置阈值,明确了SCMS算法中对消息可靠性的判断,提高了算法的误码特性和收敛特性.仿真结果表明,所提出的DSCMS算法的误码性能和收敛性能都要优于SCMS算法及其改进算法.当编码效率为1/2时,DSCMS算法与SCMS算法相比,最多能降低7.15%的迭代次数.     

装配序列规划的DNA计算及其仿真

为了解决装配序列规划中的NP问题,引入DNA计算的方法进行最优装配序列求解.依据信息论中信息熵的概念,采用信息分解转换法提取装配体信息,提出用装配信息熵评价零件之间的关联,将装配序列规划问题转化为求最小Hamilton回路问题.研究了DNA计算理论,并给出了利用DNA计算求解最优装配序列的步骤.设计了DNA计算的仿真模...     

一种基于Voss映射下计算DNA序列3-周期特性的快速算法

DNA序列信号频谱3-周期特性被认为是用来区分编码区和非编码区的一个重要特征,传统的DNA序列分析中频谱计算量大占用了大量计算时间,使得分析效率极低.为提高DNA序列分析效率,针对传统频谱计算量大的问题,从3-周期特性原理出发,推导出了一种基于Voss映射下快速计算DNA序列3-周期频谱的方法.该方法有效避开计算离散傅立叶变换(DFT),从序列本身直接得到信噪比.实验结果表明快速算法计算效率是DFT方法的百倍之上,极大减小基因的信噪比计算时间,提高DNA序列识别中信噪比的计算效率.