基于不同生物背景的脉冲神经P系统计算能力研究

发布时间：2022-07-19 15:02

　　随着计算机技术的飞速发展,寻找快速有效地处理大规模信息的计算模型成为亟待解决的问题之一。受生物体活性细胞结构和功能的启发,Gh. Paun提出了P系统这一非传统的计算模型,为计算机科学的发展提供了新的研究思路。P系统是一类分布式结构并行运行的计算模型,主要包括细胞型P系统、组织型P系统和神经型P系统。本文通过引入星细胞的方式改进了般脉冲神经P系统的计算能力。同时,受多个生物特性的启发,本文提出了多类脉冲神经P系统的新变体,并研究了脉冲神经P系统的计算能力。具体工作如下：基于带星细胞的脉冲神经P系统产生数的计算能力,本文分别研究了带星细胞的脉冲神经P系统在同步和异步运行方式下产生语言的能力。在同步运行方式下,星细胞的引入改进了脉冲神经P系统作为语言产生装置时的计算能力。星细胞可以使脉冲神经P系统产生简单的有限语言{0,1},而一般脉冲神经P系统却不能产生这种形式的有限语言。另外,它可以使脉冲神经P系统在没有使用遗忘规则或者激发规则的时延特征的情况下,仍然保持着与图灵机等价的计算能力（带星细胞的脉冲神经P系统可以刻画递归可枚举语言）。在异步运行方式下,本文不仅证明了带星细胞的脉冲神经P系统... 

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 膜计算的国内外研究现状
    1.3 预备知识
    1.4 研究思路及创新点
    1.5 本文的内容安排
2 带星细胞的脉冲神经P系统的语言产生能力
    2.1 带星细胞的脉冲神经P系统
    2.2 同步带星细胞的脉冲神经P系统的语言产生能力
    2.3 异步带星细胞的脉冲神经P系统的语言产生能力
    2.4 本章小结
3 小通用带星细胞的脉冲神经P系统
    3.1 计算图灵可计算函数的小通用带星细胞的脉冲神经P系统
    3.2 计算图灵可计算数的小通用带星细胞的脉冲神经P系统
    3.3 本章小结
4 可逆的带星细胞的脉冲神经P系统
    4.1 可逆的带星细胞的脉冲神经P系统
    4.2 非限制性可逆的带星细胞的脉冲神经P系统的计算通用性
    4.3 限制性可逆的带星细胞的脉冲神经P系统
    4.4 本章小结
5 突触上带规则及权值的脉冲神经P系统
    5.1 突触上带规则及权值的脉冲神经P系统的定义
    5.2 突触上带规则及权值的脉冲神经P系统的例子
    5.3 非限制性突触上带规则及权值的脉冲神经P系统
    5.4 限制性突触上带规则及权值的脉冲神经P系统
    5.5 本章小结
6 突触上带状态的脉冲神经P系统
    6.1 突触上带状态的脉冲神经P系统的定义
    6.2 突触上带状态的脉冲神经P系统的计算通用性
    6.3 突触上带状态的脉冲神经P系统模拟Occam语言
    6.4 本章小结
7 带能量的脉冲神经P系统
    7.1 带能量的脉冲神经P系统的定义
    7.2 带能量的脉冲神经P系统的计算通用性
    7.3 小通用带能量的脉冲神经P系统
    7.4 本章小结
8 总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 尚待研究的工作
致谢
参考文献
附录1 攻读学位期间发表的学术论文
附录2 博士学位论文章节内容与博士期间发表论文的关系
附录3 攻读博士学位论文期间参加的科研课题


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于膜计算的配电网故障恢复策略[J]. 刘斌,雷霞,吴泓俭.  电力系统及其自动化学报. 2014(06)
[2]基于膜计算的生物系统建模方法[J]. 孔元,陈智华,徐金榜.  数学建模及其应用. 2013(Z2)
[3]Spiking neural P systems with neuron division and budding[J]. P■UN Gheorghe,PREZ-JIMNEZ Mario J..  Science China（Information Sciences）. 2011(08)
[4]自然计算的新分支——膜计算[J]. 张葛祥,潘林强.  计算机学报. 2010(02)
[5]Computing along the axon[J]. Tseren-Onolt Ishdor,Gheorghe Pǎun.  Progress in Natural Science. 2007(04)

硕士论文
[1]基于膜计算优化方法的控制系统设计研究[D]. 陈俊伟.浙江大学 2008



本文编号：3663634