基于DNA链置换的多输入多级联分子电路的研究

发布时间：2023-05-03 17:40

　　由于摩尔定律的制约,众多的研究学者致力于研究DNA计算。DNA计算主要是通过分子生物学的运算操作去解决复杂的数学难题,DNA链置换技术是DNA计算的一种主要研究方法。DNA链置换技术具有自发性、并行性、可编程性、动态级联性的特点,DNA链置换技术在DNA计算发展历史上占据重要的地位。本文主要利用DNA链置换反应原理设计并研究了多输入多级联分子电路,主要内容如下:第一,基于DNA链置换技术构建了五位平方根和五位立方根的双轨分子电路且实现了平方根及立方根的逻辑运算功能。基于双轨的思想,大大增加了分子电路的DNA种类、数量及反应个数,增加了分子电路的复杂性。第二,构建改进型五位平方根和改进型五位立方根分子电路,研究发现其分子电路很大程度上减少了DNA种类、数目及反应个数,实现了平方根及立方根的逻辑运算功能且降低分子电路的复杂度。第三,采用格雷码的编码方式构建了两位减法器分子逻辑电路,并通过软件仿真证明其减法逻辑运算功能。第四,借鉴于使能控制的思想,利用DNA链置换反应原理结合使能控制思想构建了三种不同的分子组合逻辑门结构,实现了六种逻辑功能运算。并使用三种分子组合逻辑门成功构建了三级联分子组...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 自组装技术
        1.2.2 DNA链置换技术
    1.3 本文的主要内容及创新点
        1.3.1 本文的DNA链置换反应原理
        1.3.2 本文的主要内容
        1.3.3 本文的创新点
    1.4 小结
第二章 基于DNA链置换的五位平方根及立方根双轨电路设计
    2.1 五位平方根双轨分子电路的设计与仿真
        2.1.1 五位平方根双轨分子电路设计
        2.1.2 分子电路仿真结果与分析
    2.2 五位立方根双轨分子电路的设计与仿真
        2.2.1 五位立方根双轨分子电路设计
        2.2.2 分子电路仿真结果与分析
    2.3 小结
第三章 基于DNA链置换的改进型五位平方根及立方根电路设计
    3.1 改进型五位平方根分子电路设计与仿真
        3.1.1 改进型五位平方根分子电路设计
        3.1.2 分子电路仿真结果与分析
    3.2 改进型五位立方根分子电路设计与仿真
        3.2.1 改进型五位立方根分子电路设计
        3.2.2 分子电路仿真结果与分析
    3.3 小结
第四章 基于DNA链置换的两位格雷码减法器分子电路设计
    4.1 两位格雷码减法器数字电路设计
    4.2 两位格雷码减法器双轨分子电路设计
    4.3 两位格雷码减法器实验仿真及分析
    4.4 小结
第五章 基于DNA链置换的三级联组合分子逻辑电路设计
    5.1 三种组合逻辑门设计
        5.1.1 与或组合逻辑门
        5.1.2 与非或非组合逻辑门
        5.1.3 异或同或组合逻辑门
    5.2 三级联分子组合逻辑电路设计与仿真分析
    5.3 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研课题及获得的科研成果
致谢



本文编号：3807047