DNA计算机原理、进展及难点(Ⅰ):生物计算系统及其在图论中的应用

基于生化反应机理的DNA计算机模型受到科学领域内许多不同学科学者们的关注与兴趣.DNA计算已经形成国际科学前沿领域内研究的一个新的热点.DNA计算机的研制需要诸如生物工程、计算机科学、数学、物理、化学、信息科学、微电子技术、激光技术以及控制科学等许多学科的共同协作攻关.该系列文章拟对DNA计算机的基本原理、研究进展、DNA计算的模型以及当前研究中的难点给予研讨.该文属首篇,重点讨论了DNA计算机的基本原理,引入了生物计算系统的概念,并较系统地讨论了DNA计算模型在图与组合优化中的研究进展.     

DNA计算机:原理、进展及难点(Ⅱ)计算机"数据库"的形成--DNA分子的合成问题

基于生化反应机理的DNA计算机模型引起了科学领域内许多不同学科学者们的关注与兴趣．DNA计算已经成为国际科学研究前沿领域内的一个新热点．DNA计算机的研制需要诸如生物工程、计算机科学、数学、物理、化学、信息科学、微电子技术、激光技术以及控制科学等许多学科的共同协作攻关．作者以系列文章的形式拟对DNA计算机的基本原理、研究进展、DNA计算的模型以及当前研究中的难点给予研讨．该文属第二篇，重点讨论DNA计算机研制中DNA分子的合成问题．DNA分子的合成问题不仅是DNA计算中生物操作过程首先要处理的问题，而且是DNA计算机研制中必须要解决的问题，因为最终实用化的DNA计算机应是一种全自动化的．如何将DNA分子的合成过程与编码、其它生化操作自动地衔接起来是全自动化DNA计算机当前研究的关键难题．若要解决这个问题，人们必须很熟悉有关DNA分子合成的基本原理以及合成技术．这也是该文的动机．     

DNA计算机原理、进展及难点(Ⅳ):论DNA计算机模型

在DNA计算机研究中,所建模型的好坏直接影响着DNA计算中诸多问题,如编码的难易程度、整个生物操作或生化反应的设计、解空间的大小、计算时间多少、应用范围以及通用性的程度等.如何建立快速的、功能强的、具有一定通用性的DNA计算机模型,是从事DNA计算机研究者一直关注与感兴趣的难题.为此,该文将主要围绕着DNA计算机的模型建立展开讨论,重点讨论10年来所建立起来的一些主要模型.共分为三种类型:第一种是利用DNA分子结构与特性所建立起来的几种主要模型;第二种是利用生物操作方式所建立的三种模型:试管型、表面型与芯片型;第三种是所谓的DNA计算机模型.文中讨论了这些模型的基本原理、功能、优缺点以及应用的研究进展等.最后,对DNA计算机模型研究中的难点进行了分析,并给出了相应的解决思路.     

浅析DNA计算及其发展状况

近年来,基于生化反应机理的DNA计算模型受到科学领域内许多不同学科领域学者们的关注。DNA计算已经形成国际科学前沿领域内研究的一个新的热点。该文主要讨论了DNA计算的原理,综述了DNA计算的特点、DNA计算模型,并指出了DNA计算研究中存在的问题,最后就DNA计算的发展前景进行了展望。     

DNA密码研究现状及展望

密码学作为信息安全的重点,一直以来都是讨论的热点。DNA分子强大的存储能力以及DNA分子计算的超低能耗和较快的并行处理速度,使DNA分子计算迅速受到广泛关注。DNA分子计算涉及生物、计算机、数学等领域,目前已出现许多DNA分子计算的研究方向。特别是在密码模型研究方面,利用DNA分子计算能力破解传统密码系统,结合新技术与现有技术,在传统密码系统的基础上形成更加可靠稳定的新密码系统,这给现代密码系统带来了机遇和挑战。文章描述了利用DNA分子构造计算模型对DES、RSA、NTRU等传统密码机制进行破解,结合一次性密码本等密码原理提出了新的加密解密模型,总结了当前DNA密码研究存在的不足,并展望了其在信息安全领域的发展前景。     

DNA计算的研究进展及展望

DNA计算是在计算科学和分子生物学的基础上发展起来的一个新颖而极具发展潜力的学科。由于它具有信息处理的巨并行性、低耗能以及高存储密度等特点,DNA计算已被广泛应用于解决各种复杂性计算问题以及模拟电子计算机进行四则运算。DNA计算机的研制也正在向着实用化阶段迈进。综述了当前DNA计算的运行机理与计算模型,重点讨论了当前研究的热点与难点问题,并对未来的发展进行了展望。     

自组装DNA计算的研究进展及展望

近年来,许多研究者已经证明二维自组装模型有通用计算能力,同时证明了自组装DNA计算具有可扩展性。随着分子生物学技术的发展,自组装DNA计算有着广阔的应用前景,在纳米科学、优化计算、密码学、医学等众多科学领域中有突破性的创新与应用。较全面地介绍了自组装DNA计算的研究现状、原理、分子结构和数学模型,以及自组装DNA计算的复杂度和误差分析,并对自组装DNA计算待研究的问题和发展前景进行了分析和展望。     

计算科学的新领域：DNA计算（Ⅱ）

DNA计算是应用分子生物技术进行计算的新方法。从理论上研究DNA计算方法，有利于推动理论计算科学的发展。本系列文章应用形式语言及自动机理论技术，系统地探讨了DNA分子的可计算性及其计算能力。本文主要介绍DNA分子粘接计算模型的文法结构和计算方法，探讨了不同粘接计算模型的计算能力，并证明了DNA有穷自动机与正规文法的等价性。     

关于认知演化计算分支领域的研究简报(I)

科学地认知演化计算分支领域,对演化计算的研究与发展具有重要的意义.对演化计算分支领域发展的主线、特点和内在规律进行了回顾与总结,从科学哲学的角度阐述了如何对演化计算分支领域进行科学认知,并概要介绍了演化计算方法论研究的主要进展,讨论了演化计算方法论研究进展对计算机科学与技术学科未来发展可能产生的影响.     

关于认知演化计算分支领域的研究简报(II)

科学地认知演化计算分支领域对演化计算的研究与发展具有重要的意义.对演化计算分支领域发展的主线、特点和内在规律进行了回顾与总结,从科学哲学的角度阐述了如何对演化计算分支领域进行科学认知,并概要介绍了演化计算方法论研究的主要进展,讨论了演化计算方法论研究进展对计算机科学与技术学科未来发展可能产生的影响.     

基于粘贴DNA计算模型的分子逻辑与门的实现

理论上来说,基于DNA的分子逻辑门是DNA计算机体系结构的产生基础和DNA计算机实现技术的硬件基础。文章提出了一种新的基于粘贴DNA计算模型的分子逻辑与门的实现方法。在此方法中,逻辑门、输入信号和输出信号是DNA分子。可以实现DNA类型的逻辑门操作。需要使用包括聚合酶链反应(DNA)、琼脂糖凝胶电泳、探针的标记与检测等标准的生物工程技术。这些技术集成于DNA芯片中可用于DNA计算机的研制。     

网格：面向虚拟组织的资源共享技术

1.引言在过去的几年里,“网格”(Grid)一词主要在学术界使用。如今,它已从幕后走到了前台,在IT界引起人们的普遍关注。术语网格源于学术界的学派描述共享联网的所有资源(从PC到超级计算机),以共同地解决超级计算任务。一般认为,有关网格的实质性研究始于1995年。当时美国Argonne国家实验室的Ian Foster博士和南加洲大学信息科学研究所的Carl Kesselman博士共同领导了美国政府(能源部、NASA等)支持的高性能分布式计算项目Globus。在此项目中,为了标     

关于DNA计算的基本原理与探讨

该文综述了DNA计算的原理及其当前发展的动向,DNA计算虽然刚刚兴起不久,但它是一个新的交叉学科和研究领域,有不可估量的应用潜力,文中拽出DNA计算目前研究的主要方向及应用领域。     

自然计算的新分支——膜计算

作为自然计算的新分支,膜计算是当前计算机科学、数学、生物学和人工智能等多学科交叉的研究热点.概述膜计算的最新动态,以一个简单膜系统为例介绍膜计算的基本概念和基本原理,从细胞型、组织型和神经型三类膜系统以及它们的计算能力和计算效率方面介绍膜计算理论研究进展,通过概括膜计算国内外应用研究成果讨论其应用前景和方向,并从软硬件发展历程分析膜系统软硬实现研究现状.最后给出有关膜计算研究的重要网络资源、热点研究领域和重点关注的问题.     

DNA计算与DNA计算机研究进展与展望

DNA computing is a new method based on biochemical reactions and molecular biology technology.The paper first introduces the basic principle and advantages of DNA computing, and then surveys DNA computing and DNA computer, finally, points out current existing problems and future search directions of DNA computing and DNA computer.     

基于DNA序列的计算技术

DNA计算是由生物学和计算机科学相互结合形成的交叉学科,该文将对此学科的发展进行介绍。首先介绍如何借助于处理DNA序列的方法来解决卖货郎问题,并以此表明DNA计算的可行性;再对DNA的切片重组系统和图灵机系统进行比较,以此说明用切片重组系统来实现图灵机功能的可行性,最后简单介绍待解决的问题.     

虚拟计算环境中的虚拟网络

虚拟计算环境是近年来的学术研究热点,而虚拟网络是构成虚拟计算环境的核心技术。本文介绍了主流的虚拟网络构成原理和虚拟网络实现技术,分析了虚拟计算环境中虚拟网络的特点,总结并提出了虚拟网络的性能开销、QoS、自适应和安全性等开放性问题。     

基于云的计算机取证系统研究

云计算是目前最流行的互联网计算模式,它具有弹性计算、资源虚拟化、按需服务等特点。在云计算的环境中,云计算中心直接提供由基础设施、平台、应用等组成的各种服务,用户不再拥有自己的基础设施、软件和数据,而是共享整个云基础架构。这种方式直接影响了云计算环境的安全性和可用性,给云计算带来了巨大的隐患。在分析和研究云计算环境下的安全缺陷和安全威胁的前提下,提出了一种基于云的计算机取证系统的设计方案———利用计算机取证技术解决云计算环境的安全问题,同时利用云计算技术和超算技术满足传统取证对高性能计算的需求。