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相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
文章提出了一种求解背包问题的新的基于质粒DNA计算机算法.本算法的DNA链数可达到亚指数的O(1.414n),其中n为背包问题的维数.将提出的算法与已有文献结论进行的时比分析表明:本算法将穷举算法中所需的DNA链数从O(2n)减少至O(1.414n),因此利用本DNA计算机算法在试管级水平上能将可破解的背包公钥的维数从60提高到120,显示出了一定的优越性.  相似文献   

2.
如何减少DNA计算机在求解大型科学问题中以问题输入纯指数增长的DNA链数,已成为DNA计算机研究的重要内容。本文将分治策略应用于子集积问题的DNA分子计算中,提出一种求解子集积问题的新的DNA计算机算法。该算法由n位数据搜索器和其它五个子算法组成,其DNA链数可达到亚指数的O(2^q/2),其中q为子集积问题的维数。与最近文献结结论进行的对比分析表明:新算法将求解子集积问题所需的DNA链数从O(2^q)减少至O(2^q/2),最大链长度减少为原来的1/2。因此,利用新算法在试管级水平上能将可
破解的子集积公钥的维数从60提高到120。  相似文献   

3.
DNA计算机研究的重要内容是关于如何减少DNA计算机在求解大型难解问题中以问题输入纯指数增长的DNA链数。本文将分治策略应用于背包问题的DNA分子计算中,提出了一种新的DNA计算机求解背包问题的算法。背包问题的算法由咒位并行减法器、咒位数据搜索器和其他的4个子算法组成。  相似文献   

4.
将串行动态二表算法应用于并行三表算法的设计中,提出一种求解背包、精确的可满足性和集覆盖等背包类NP完全问题的并行三表六子表算法.基于EREW-PRAM模型,该算法可使用O(2n/8)的处理机在O(27n/16)的时间和O(213n/48)的空间求解n维背包类问题,其时间-空间-处理机折衷为O(25n/6).与现有文献的性能对比分析表明,该算法极大地提高了并行求解背包类问题的时间-空间-处理机折衷性能.由于该算法能够破解更高维数的背包类公钥和数字水印系统,其结论在密钥分析领域具有一定的理论和实际意义.  相似文献   

5.
子集和问题的O(1.414n)链数DNA计算机算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
李肯立  姚凤娟  许进  李仁发 《计算机学报》2007,30(11):1947-1953
随着DNA计算机研究的不断深入,如何克服DNA生物计算中穷举法的极限已成为DNA计算研究的重要内容之一.为设计可扩展的子集和问题DNA计算机算法,文中将Aldeman-Lipton模型的操作与粘贴模型的解空间结合,引入荧光标记和凝胶电泳技术,通过设计DNA并行搜索器,提出一种求解子集和问题的DNA计算机模型和算法.与已有文献结论的对比分析表明:文中算法在保持多项式生物操作复杂性的条件下,将穷举算法中的DNA分子链数从O(2n)减少至O(1.414n),其中n为子集和问题的维数.因此,文中算法理论上在试管级生化反应条件下能将可破解子集和公钥的维数从60提高到120.  相似文献   

6.
DNA计算机的可扩展性问题是近年来生物计算领域的重要研究重点之一.根据精确覆盖问题DNA计算求解过程中的并行计算需求,将Aldeman-Lipton模型的操作与粘贴模型的解空间结合,引入荧光标记和凝胶电泳技术,提出了一种求解精确覆盖问题的DNA计算模型和基于分治方法的DNA计算机算法.算法由初始解空间生成算法Init()、冗余解删除算法IllegalRemove()和并行搜索器ParallelSeacher()共3个子算法组成.与同类算法的性能比较分析表明:本算法在保持多项式生物操作复杂性的条件下,将求解n维精确覆盖问题的DNA链数从O(2n)减少至O(1.414n),从而将DNA计算机在试管内可求解的精确覆盖问题集合的基数从60提高到120,改进了相关文献的研究结果.  相似文献   

7.
背包问题属于NP完全问题,经典算法对规模为n的背包问题求解的时间复杂度为O(2n)。给出了基于固定相位的背包问题量子计算算法,证明了该算法在多解的情况下,能够以不低于98%的成功率在O((N/M)~(1/2))步完成对规模为n的背包问题求解(M是解的数目),而基于原始Grover算法的背包问题量子计算算法计算复杂度为O((N/M)~(1/2)),成功率是50%~100%。  相似文献   

8.
背包问题无存储冲突的并行三表算法   总被引:4,自引:0,他引:4  
背包问题属于经典的NP难问题,在信息密码学和数论等研究中具有极重要的应用,将求解背包问题著名的二表算法的设计思想应用于三表搜索中,利用分治策略和无存储冲突的最优归并算法,提出一种基于EREW-SIMD共享存储模型的并行三表算法,算法使用O(2^n/4)个处理机单元和O(2^3n/8)的共享存储空间,在O(2^3n/8)时间内求解n维背包问题.将提出的算法与已有文献结论进行的对比分析表明:文中算法明显改进了现有文献的研究结果,是一种可在小于O(2^n/2)的硬件资源上,以小于O(2n/2)的计算时问求解背包问题的无存储冲突并行算法。  相似文献   

9.
背包问题的一种自适应算法   总被引:12,自引:1,他引:12  
背包问题是经典的NP-hard组合优化问题之一,由于其难解性,该问题在信息密码学和数论研究中具有极重要的应用.基于求解背包问题著名的二表算法和动态二表算法,利用归并原理和4个非平衡的子表,提出一种求解该问题的自适应算法,算法可根据计算资源和问题实例规模的大小,允许使用O(2^n/2-ε)的存储空间(1≤ε≤n/4),在O(ε(2^n/2))的时间内求解背包问题.对算法性能的理论分析和数值实验结果表明,自适应算法可显著扩大背包实例的求解规模,从时间和空间上改进背包问题现有算法的性能.  相似文献   

10.
用动态规划算法求解0-1背包问题的时空复杂度为O(nC)。这个空间复杂度在求解大规模问题上是不可接受的。从计算0-1背包问题最优值的递归方程出发,给出高效利用内存的动态规划算法。为了克服内存高效的动态规划算法带来的缺点,设计新混合算法求解0-1背包问题。该新混合算法的时间复杂度为O(nC);它消除了回溯阶段,并且为求得放入背包的物品所使用的空间复杂度仅为O(「n/d」+C),其中d为计算机字长。实验结果表明,混合算法的工作效率与理论分析相同。  相似文献   

11.
一种改进的最大团问题DNA计算机算法(英文)   总被引:4,自引:0,他引:4  
随着DNA计算的不断发展,如何克服穷举算法带来的指数爆炸问题已成为DNA计算领域的重要研究目标之一.将图灵机中的剪枝算法设计技术应用于最大团问题的DNA计算中,提出一种最大团问题的新DNA计算机算法.算法由顶点度数搜索器、团生成器、稀疏图与稠密图并行搜索器以及最大团搜索器组成.与已有文献同类算法的对比分析表明:文中算法在保持多项式操作时间的条件下,将求解n个顶点的最大团问题所需DNA分子链数从现有文献的O(2^n)减少至O(√3^n),同时文中算法还具有高效的空间利用率及容错能力的优点.  相似文献   

12.
Abstract The knapsack problem is well known to be NP-complete. Due to its importance in cryptosystem and in number theory, in the past two decades, much effort has been made in order to find techniques that could lead to practical algorithms with reasonable running time. This paper proposes a new parallel algorithm for the knapsack problem where the optimal merging algorithm is adopted. The proposed algorithm is based on an EREW-SIMD machine with shared memory. It is proved that the proposed algorithm is both optimal and the first without memory conflicts algorithm for the knapsack problem. The comparisons of algorithm performance show that it is an improvement over the past researches.  相似文献   

13.
The advent of parallel machines brought about a controverse in the domain of parallel algorithms: is it worth to conceive parallel algorithms for NP-complete problems? In this work we present a parallel implementation of a sequential algorithm from Horowitz and Sahni for the knapsack problem on a FPS T20. Our aim is to establish some experimental results in order to allow comparisons for forthcoming works. The results show that the development of theory and technology yields the computation tractability of very large knapsack problems.  相似文献   

14.
背包问题属于著名的NP完全问题,在信息密码学和数论研究中有着极其重要的应用。在深入分析背包问题现有并行算法的基础上,本文提出了一种基于采样和MIMD结构的背包问题并行求解算法,并给出了算法性能的理论分析和在IBMP690超级计算机上的实验结果。实验结果表明,当背包实例的维数n≥40时,本算法的并行效率可达60%以上。因此,本并行算法具有较好的可扩展性,能应用于各种MIMD结构的并行机上有效地求解背包问题。  相似文献   

15.
周旭  李肯立  乐光学  朱开乐 《计算机科学》2012,39(4):232-235,268
加群Zp+上离散对数问题在公钥密码系统分析中具有非常广泛的应用。研究一种加群Zp+上离散对数问题的DNA计算算法。算法主要由解空间生成器、并行乘法器、并行加法器、解转换器及解搜索器组成。其中解空间生成器借鉴传统计算机中3表算法的思想,将解空间的生成分为3个部分来完成,极大减少了非法解的搜索空间。本算法的生物操作时间复杂度为O(k2),需要O(1)个试管数、O(2k)条DNA链,最长DNA链长为O(k2)(其中k为加群上离散对数问题群阶p的二进制编码位数)。最后,通过DNA计算通用的试验方法对算法进行了仿真,验证了算法的可行性和有效性。  相似文献   

16.
We apply a DNA-based massively parallel exhaustive search to solving the computational learning problems of DNF (disjunctive normal form) Boolean formulae. Learning DNF formulae from examples is one of the most important open problems in computational learning theory and the problem of learning 3-term DNF formulae is known as intractable if RP NP. We propose new methods to encode any k-term DNF formula to a DNA strand, evaluate the encoded DNF formula for a truth-value assignment by using hybridization and primer extension with DNA polymerase, and find a consistent DNF formula with the given examples. By employing these methods, we show that the class of k-term DNF formulae (for any constant k) and the class of general DNF formulae are efficiently learnable on DNA computer.Second, in order for the DNA-based learning algorithm to be robust for errors in the data, we implement the weighted majority algorithm on DNA computers, called DNA-based majority algorithm via amplification (DNAMA), which take a strategy of ``amplifying' the consistent (correct) DNA strands. We show a theoretical analysis for the mistake bound of the DNA-based majority algorithm via amplification, and imply that the amplification to ``double the volumes' of the correct DNA strands in the test tube works well.  相似文献   

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