自组装模型、分子信标在DNA计算中的应用与结合

发布时间：2017-12-06 09:29

  本文关键词：自组装模型、分子信标在DNA计算中的应用与结合

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【摘要】：1994年,美国南加州大学的Adleman教授提出了一个新的计算方法并利用它解决了著名的数学难题“七个结点的哈密顿问题”,这个新的方法就是DNA计算。由此这个结合了计算机科学、数学、分子生物学等诸多学科知识的综合型学科拉开了生物计算的序幕。 目前,随着生物技术的发展,DNA计算也呈现出日新月异的发展势头。众多研究者致力于计算模型的研究,在粘贴模型、自组装模型、表面计算模型方面都有重大进展。本文作者在前辈的研究成果之下,主要探讨了DNA自组装模型的应用以及与分子信标技术的结合,并以此解决一些实际问题。 本文主要研究内容包括： (1)分别对DNA计算、自组装模型、分子信标技术的原理、特点、生物操作步骤以及研究现状进行简要分析和介绍。 (2)利用DNA自组装模型解决逻辑运算问题。通过设计复制运算系统、逻辑非运算系统、逻辑与运算系统和逻辑或运算系统来实现对于一般逻辑问题的求解方法。并且对计算复杂度进行了分析。 (3)结合分子信标的发夹结构,利用自组装模型解决图的最大独立集问题。通过将图的最大独立集问题转化为逻辑运算问题,再利用自组装模型解决逻辑问题的原理进行求解,并给出了具体的实例验证。 (4)结合分子信标技术,基于DNA自组装模型的原理和特点,设计三维立体结构模型,并应用三维结构解决布尔逻辑问题。此三维结构能够最大限度地发挥DNA计算的高度并行性,且操作简单,具有一定的优越性。 最后在总结全文的基础上提出进一步研究的方向和计划。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：Q811.4;TP38

【参考文献】

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本文编号：1258131