切换布尔控制网络的能观性与可重构性

发布时间：2021-03-05 03:18

　　近年来,随着生物基因研究的发展,布尔控制网络衍生出多种类型,其中切换布尔控制网络在理论和应用方面发挥着非常重要的作用.本文涉及了三种切换布尔控制网络,主要的研究内容如下:第一种:传统切换布尔控制网络,主要研究其能观性问题.提出了四种能观性的定义,为了描述由不同输入序列、切换信号和初始状态驱动的输出,定义了观测数据矩阵并得到了四个充分必要条件来判别相应的能观性,然后讨论了这四种能观性之间的关系.第二种:输出含同步切换信号的切换布尔控制网络,主要研究其可重构性问题.可重构性是依据有限时间内收集的数据能否确定系统当前状态的能力.首次定义了该网络的四种可重构性,并提供了两种判别方法.一种是周期判别法,需要比较具有相同周期的周期性模型输入状态轨迹,另一种是矩阵判别法,该方法构造了一个可描述所有初始状态及其由不同模型输入序列驱动的相应输出的矩阵,从而比较其内部数据.第三种:输出含不同步切换信号的切换布尔控制网络,进一步探讨了可重构性问题.提出了该网络下七种可重构性,其中切换信号和输入序列的存在性和任意性不一致.定义了可以描述所有无法区分状态对的加权对图,结合该图和自动机理论给出了判定可重构性的方法... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１：例３．２中的切换布尔控制网络??本小节最后给出一个例子来简要说明周期判定法的使用过程．??

出含同步切换信号的切换布尔控制网络??Ｌｉ?＝?５８［３?４?３?５?６?５?８?８?４?７?１?２?５?５?８?８］，??Ｌ２?＝?＜５８［２?７?３?５?５?５?８?７?３?７?３?５?５?５?８?８］，??Ｈｘ?＝?５２［２?１１１２?２?１２］，??Ｈ２?＝?Ｓ２［２?２?２?１?１?２?１?１］，??在本例的图中，黑色圆圈中的数字代表状态．实线上的权重代表模型输??入，每个虚线对应在某个切换信号下的输出．所以，此系统可以表示为图１，则??所有周期状态模型输入轨线可以表示为图２?．正如我们所见，状态５和状态６??组成的输出的圈与状态７和状态８组成的输出的圈一样，所以由定理３．６知，??此系统不是Ｒ－２可重构的．同样地，不存在满足推论３．３所描述的模型输入轨??线，所以此系统也不是Ｒ－１可重构的．但是状态３和状态４诱导出的输出的??圈不同，所以此系统是Ｒ－３可重构的和Ｒ－４可重构的．??２?，?（１４）．（２．２）?ｉ?１?（１４）?．?１??２?（＾２）?（１，１｝，（２，１），（２？２）?２?（！－２）?１??２?．?（Ｕ）？（Ｌ２）；（２？１），（２，２）?５?２?Ｉ?ｊ?（Ｌ１），（Ｌ２）？（２Ｊ）５（２．２）?ｊ?２??５?１??（１，２），｛２，１），（２：２）?（１４）?２?１?Ｃ２＇１）?（Ｕ），（Ｌ２），（２，２）??图２：例３．２中的所有周期状态模型输入轨线??§３．５可重构性的矩阵判别法??本节讨论输出含同步切换信号的切换布尔控制网络（２．１２）的可重构性的??矩阵判别法，该方法的思想是构造一个能够描述出当前时刻状态和对应的输??出的矩阵．??－２３?—??

?山东大学硕士学位论文???１?１?２?１?３?４??１?２?２?１?３?４??Ｈｒ?＝?，?Ｒ〇?＝?，Ｘｉ?＝?，?Ｒｉ?＝?．??２?３?２?２?３?３??１?４?１１?４?４??由第５步得：??１１?２?１??１１?２?１??ｑ〇?＝?，ｙｉ?＝?＾ｉ＝?，??２?２?２?２??１１?１１??（２．３）?（１，４）??（２．３）?（１，４）??（２．３）?（２，３）??＿（１，４）（１：４）＿??这表明，氏的所有列都是对不可分列．所以此系统四种可重构性都满足．??１?－?？???—１：２??１??１?＜?－?＝?？?魯。１．２??图３：例３．６中的布尔控制网络??文献［１６］通过图３来判定此系统是可重构的．事实上，如果把本文中的??切换信号去掉，那么Ｒ－２可重构性则直接可以退化为文献［１６］中的定义４?．??－３１－??


本文编号：3064481