最小支配集问题的活体分子计算模型

生物体内分子网络巾信息的传输、储存、放大、整合等大量仟务可以看成是一种生物分子计算过程.文中提出了一种活体分子计算模型,借助RNA干扰技术和乳糖操纵子调控模型,在细胞内构建了一个基因网络,用于求解图的最小支配集.该模型展示了利用牛物体自身的信息处理能力进行计算的能力,在生物体内建立具有一定智能的分子机器,这将在计算科学、生物学、医学上有着深远的应用前景.     

基于DNA计算的分子下推自动机(英文)

DNA分子计算的工作原理是对生物系统进行编码,以生物化学反应为基础,利用生物技术实现生物系统的状态转移来推进计算过程．2001年以色列的Yaakov Benenson等人在基于DNA计算的发卡模型实现了具有状态转移功能的分子有限状态自动机,国内则有利用DNA计算的方法构造可编程分子下推存储器的相关研究．该存储器基于分子自动机的原理,能按一定逻辑进行自组装,是一种纳米尺度的生物存储机构．文中首先通过在分子有限自动机上扩展一个分子下推存储器从而获得了一种简单的分子下推自动机,并基于该下推自动机提出了一类语言的分子自动机解法．接着提出了两种改进的分子下推自动机的模型,通过增加模型复杂度,分别解决了基本型分子下推自动机存在输人字符串限制和输入分子形式不统一的问题．计算理论表明,该种下推自动机的计算能力超过了已有的有限自动机．     

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逻辑计算模型的研究现状与展望

DNA计算因其优异的计算能力已经成为当前研究热点,DNA逻辑计算模型是DNA计算体系与运算实现的重要依托。按应用技术将现有DNA逻辑计算模型进行分类：基于链置换的DNA逻辑计算模型、基于核酶的DNA逻辑计算模型、基于G-quadruplex的DNA逻辑计算模型、基于DNA自组装的逻辑计算模型、基于其他分子技术和分子材料的DNA逻辑计算模型。首先阐述了DNA逻辑计算的研究背景和研究目的以及现阶段在生物分子检测、疾病诊断、多因素分析和生物成像等领域的应用并简述其相关概念;然后梳理各DNA逻辑计算模型的研究历史和现状,分析各类逻辑计算模型所应用的分子操控技术和分子材料以及优缺点和应用前景;最后归纳总结DNA逻辑计算领域当前研究热点和发展前景,为未来提出全新的计算方式奠定基础,为信息、医疗等领域提供更好的服务。     

DNA计算机原理、进展及难点(Ⅲ):分子生物计算中的数据结构与特性

分子生物计算是指以生物大分子作为数据来进行信息处理的计算模式.目前的分子生物计算主要包含DNA计算、RNA计算和蛋白质计算这三种计算模型.另外,还有一些学者提出采用PNA分子进行计算.但由于PNA计算、RNA计算和蛋白质计算目前还没有一些实质性的突破,故在此不做讨论.研究掌握作为数据的DNA分子特性与结构,显然是DNA计算中的一个基本问题.因而文中主要对各种DNA分子的结构与特征进行讨论.针对问题的不同,模型的不同,采用的DNA分子类型也不同,目前主要用到的是单链的、双链的和具有粘性末端的DNA分子.其次用到的是发夹构型的DNA分子、质粒DNA分子等.文中特别讨论了作为数据的DNA分子与相应的生物计算模型有机相结合的一些基本的问题.     

一种新的求解最小生成树问题的DNA算法

基于生化反应的生物智能计算是现阶段计算领域研究的热点,DNA计算是通过DNA分子之间的生化反应来进行计算的一种计算模式,凭借运算巨大的并行性和海量存储的优势,DNA计算在解决复杂运算问题方面的计算能力显而易见。设计了一种利用DNA计算来求解图的最小生成树的计算模型,采用一种特殊的编码方式来对顶点,边和权值进行编码,并且描述了MSTP解的计算过程。     

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．     

利用脱氧核酶调控基因表达的DNA计算模型研究(英文)

用于逻辑调控基因表达分子自动机的研究是DNA计算的重要研究领域．文中将脱氧核酶技术应用于DNA计算研究当中,利用脱氧核酶的特性,特别是可以作为反义药物的特点,作为构建分子自动机的主要材料,设计了调控基因H—ras表达的DNA计算模型,而且模型也可适用于其它过表达基因的调控．结合DNA计算具备的高度并行性和智能性的优点,该模型为DNA计算在基因表达调控方面的应用做了进一步探索．     

一种实现三值逻辑电路的DNA计算模型

近年来,随着生物计算和量子计算研究的深入,多值逻辑电路的各种实现成为一个热门的研究方向.发夹结构是DNA分子一种特殊杂交方式的产物,具有结果稳定、特异性强的优点.本文首次提出了一种利用DNA分子来实现多值逻辑电路的方法,用DNA分子的多发夹结构来表示三值逻辑的值,并给出"与"运算和"或"运算的计算模型,该模型适合应用于大规模的多值逻辑电路.     

基于纳米技术和分子工程的生物医学传感

探索和发展新的传感技术和方法在更加微观的尺度（比如说亚微米、纳米尺度）上原位、活体、实时地获取相关生物、医学信息,对人类疾病的机理研究、诊断和治疗等具有非常重要的意义。该文基于纳米技术和分子工程发展了一系列适合生物医学分析与研究的传感技术,包括基于生物功能化纳米颗粒、原子力显微镜（AFM）以及新型核酸分子探针的生物医学传感技术。     

DNA计算模型的研究

DNA计算模型在DNA计算的各个研究领域中占有重要的地位,对DNA计算模型进行研究是有意义的。首先回顾了DNA计算模型的发展历史;然后从DNA的基本结构入手研究了DNA计算的机理,并对DNA计算的过程进行了详细分析,从而归纳出DNA计算模型的基本概念;再对DNA计算模型按照DNA计算的物质形态进行了分类并对每一类DNA计算模型的理论及其应用进行了详细的分析。     

普及计算及其应用模型

1.普及计算的基本概念 1.什么是普及计算? 我们当前所处的时代是计算机技术仍然复杂到让大部分人们难以学习的地步的时代。虽然目前计算机已经进入了许多人的家庭,但是真正能够发挥计算机全部能力的用户是很少的。计算机业界有许多的技术和专有名词,而且它们还随着时间的流逝不断发展变化。再者,过去所有的传统思路都是以计算机为中心,当计算机系统发生变化时,人们的思想也必须     

Cluster计算能力模型总结与设想

Cluster计算,中文名称为集群计算。它可以被认为是这样一种技术：它把许多系统连接到一起,使多台服务器像一台机器一样进行计算工作。采用cluster计算,通常是为了提高系统稳定性的同时,提高系统对大数据的实时处理能力。在cluster计算中,服务器群在网络中表现为单一的系统,并以这种模式加以管理。对于并行计算和集群计算,现已提出的各种计算模型,大多针对的是并行计算与它的共性,而非特性。而如果需要针对这些特性,就需要用一种更加准确的模型加以描述。将介绍基于集群的一些计算模型,并提出新的cluster计算模型的一个可能的方案。     

局部与全局结合的彩色图像序列光流场模型

针对彩色图像序列光流场计算问题并结合现有光流场计算模型,提出3种将局部彩色光流计算模型与全局彩色光流计算模型相结合的混合光流估计模型,从而有效利用局部光流模型计算精度高及全局光流模型可得到致密光流场的优点,并将3种模型进行比较,给出数值实验结果。     

云计算在环境保护行业的应用

云计算通过虚拟化技术将资源进行整合,能够给用户提供弹性、动态的信息资源服务．系统阐述了云计算的基本概念、服务方式、特点和应用情况;分析了环保行业目前信息化工作存在的主要问题,提出了一种适合于环保行业的云计算模型,对其应用效果进行了分析;并在此基础上给出了环保行业应用云计算的实施策略．     

Flexural buckling load prediction of aluminium alloy columns using soft computing techniques

This paper presents the application of soft computing techniques for strength prediction of heat-treated extruded aluminium alloy columns failing by flexural buckling. Neural networks (NN) and genetic programming (GP) are presented as soft computing techniques used in the study. Gene-expression programming (GEP) which is an extension to GP is used. The training and test sets for soft computing models are obtained from experimental results available in literature. An algorithm is also developed for the optimal NN model selection process. The proposed NN and GEP models are presented in explicit form to be used in practical applications. The accuracy of the proposed soft computing models are compared with existing codes and are found to be more accurate.     

Interagent communication and synchronization support in the DaAgent mobile agent-based computing system

This paper describes the design, implementation, and evaluation of interagent communication and synchronization models in the DaAgent mobile-agent based computing system. Based on the requirements of some sample Internet computing applications, eight system-level models of interagent communication and synchronization are proposed. A new synchronization mechanism called location synchronization that is relevant for interacting mobile agents is also proposed. This paper evaluates the eight models based on their utility, performance, level of communication and synchronization support, and applicability in the Internet computing environment. A prototype implementation and detailed performance evaluation of these models based on two interacting, multiagent applications are also presented.     

A formal model of computing with words

Classical automata are formal models of computing with values. Fuzzy automata are generalizations of classical automata where the knowledge about the system's next state is vague or uncertain. It is worth noting that like classical automata, fuzzy automata can only process strings of input symbols. Therefore, such fuzzy automata are still (abstract) devices for computing with values, although a certain vagueness or uncertainty are involved in the process of computation. We introduce a new kind of fuzzy automata whose inputs are instead strings of fuzzy subsets of the input alphabet. These new fuzzy automata may serve as formal models of computing with words. We establish an extension principle from computing with values to computing with words. This principle indicates that computing with words can be implemented with computing with values with the price of a big amount of extra computations.