膜计算模型中若干运算的研究及仿真实现

发布时间：2024-06-30 05:09

　　膜计算模型(也称P系统)是从生物细胞的组织结构、功能中得到启发,抽象出的一种分布式、并行性的新型计算模型,它是自然计算的一个新分支。由于其内部结构的一些固有特性,P系统有着强大的计算能力,甚至有超越图灵机局限的可能,因而得到了广大科研工作者的关注。P系统根据结构不同可分为细胞型、组织型、神经型,本文专注于研究细胞型结构的P系统:转运P系统、通信P系统。 本文的主要研究内容如下: (1)考虑到P系统执行规则的不确定性,它可作为语言的产生器,已有很多研究集中于对其接受语言集的论证,并取得了丰富的成果。去掉规则执行上的不确定性,本文研究了P系统用作函数的运算器。设计了转运P系统、通信P系统下实现任意两个非负整数的加、减、乘、除运算的实例,详细说明了其运行过程,证明了这些运算实例的正确性;同时通过与图灵机相应运算的比较分析,论证了P系统在计算上的优越性。 (2)作为教学、研究的辅助工具,P系统的仿真软件已经出现了很多个版本,分别实现了不同类型的P系统的仿真。但目前这些系统都是国外实验室开发的,国内还没有发现有类似的软件实现。本文实现了转运P系统的仿真软件,给出了整个系统的实现流程和运行演示,定...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 目的意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文内容安排
第2章 P系统描述
    2.1 若干概念
        2.1.1 细胞型膜结构
        2.1.2 字符型对象多重集
        2.1.3 RE、nRE、PsRE集族
    2.2 P系统分类
        2.2.1 基于结构的分类
        2.2.2 基于对象的分类
        2.2.3 基于规则的分类
    2.3 P系统定义
        2.3.1 转运P系统
        2.3.2 通信P系统
    2.4 P系统的计算能力
        2.4.1 语言的生成器
        2.4.2 函数的运算器
    2.5 本章小结
第3章 P系统下的运算设计
    3.1 转运P系统中的运算设计
        3.1.1 加减法
        3.1.2 乘法
        3.1.3 除法
    3.2 通信P系统中的运算设计
        3.2.1 减法
        3.2.2 乘法
    3.3 本章小结
第4章 仿真系统
    4.1 总体设计
        4.1.1 编程环境
        4.1.2 系统运行举例
    4.2 各部分关键问题及算法
        4.2.1 输入文件格式
        4.2.2 系统初始化
        4.2.3 规则选择算法
        4.2.4 单步更新算法
        4.2.5 画树算法
        4.2.6 界面设计
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3998429