基于蟻群算法的數(shù)字微流控生物芯片在線測試路徑優(yōu)化.pdf

1、微流控技術是一門新興的科學技術,而由該技術衍生的數(shù)字微流控生物芯片已經(jīng)發(fā)展成為片上實驗室(Lab-on-a-chip)系統(tǒng)中具有廣闊應用前景的系統(tǒng)平臺。數(shù)字微流控生物芯片主要應用于生物醫(yī)學等安全苛求領域,因此可靠性是該系統(tǒng)十分重要的性能參數(shù)。為保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定可靠,需要不斷對芯片進行全面和嚴格的測試,而在線測試是其中較為關鍵的步驟之一。所以研究有效的在線測試方法對于數(shù)字微流控生物芯片的廣泛應用具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

2、　　本文首先介紹數(shù)字微流控生物芯片的基本概念和芯片測試的相關技術,并在此基礎上針對芯片的結構故障,建立數(shù)字微流控生物芯片的在線測試數(shù)學模型。通過該模型,本文提出一種基于蟻群算法的測試路徑優(yōu)化方案,實現(xiàn)對數(shù)字微流控生物芯片的在線測試優(yōu)化目標。該方案利用 Floyd算法將芯片陣列單元轉(zhuǎn)化為動態(tài)TSP問題模型。在不影響實驗液滴正常工作下,建立最大最小蟻群系統(tǒng)的選擇策略、禁忌判斷規(guī)則與信息素更新機制,實現(xiàn)測試路徑的尋優(yōu)遍歷,完成芯片的在線測試研