細(xì)胞型膜計(jì)算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、膜計(jì)算模型設(shè)計(jì)是當(dāng)前膜計(jì)算領(lǐng)域非常活躍的一個(gè)研究方向。研究者們利用數(shù)學(xué)、形式語(yǔ)言等工具進(jìn)行膜計(jì)算基礎(chǔ)理論研究，已經(jīng)提出了各種膜計(jì)算模型，并取得了很多的研究成果。由于膜計(jì)算模型的構(gòu)建是一個(gè)非常困難的過(guò)程，既需要研究者們精心設(shè)計(jì)，又需要扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和復(fù)雜的人工推導(dǎo)，所以當(dāng)前的研究者們將膜系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)與進(jìn)化計(jì)算結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)。這些自動(dòng)設(shè)計(jì)都是從簡(jiǎn)單的細(xì)胞型膜計(jì)算模型入手，逐步向復(fù)雜設(shè)計(jì)深入。目前已提出了一些簡(jiǎn)單細(xì)胞型膜計(jì)算模

2、型的自動(dòng)設(shè)計(jì)，但是現(xiàn)有的自動(dòng)設(shè)計(jì)方法都是在固定膜結(jié)構(gòu)和初始對(duì)象，在一個(gè)預(yù)先定義的冗余規(guī)則集的基礎(chǔ)上完成自動(dòng)設(shè)計(jì)。對(duì)于一個(gè)細(xì)胞型膜計(jì)算模型，其完整的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)是包括膜結(jié)構(gòu)，初始對(duì)象集和進(jìn)化規(guī)則集的設(shè)計(jì)，因此現(xiàn)有的設(shè)計(jì)不是真正意義上的自動(dòng)設(shè)計(jì)。因此本文在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上，提出細(xì)胞型膜計(jì)算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)，論文主要工作及研究成果如下:
　　 1、根據(jù)終止細(xì)胞型膜計(jì)算模型的特點(diǎn)，提出終止細(xì)胞型膜計(jì)算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，給出一般的設(shè)計(jì)思路

3、和設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上，將設(shè)計(jì)逐步地分成三個(gè)情況考慮，依次給出基于初始對(duì)象可變?cè)O(shè)計(jì)方法，基于規(guī)則和初始對(duì)象可變?cè)O(shè)計(jì)方法，基于膜結(jié)構(gòu)、規(guī)則和初始對(duì)象可變?cè)O(shè)計(jì)方法。在這些設(shè)計(jì)的過(guò)程中，提出了膜系統(tǒng)的二進(jìn)制編碼表示，并且將這些方法應(yīng)用于計(jì)算4平方細(xì)胞型膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其有效性和可行性。
　　 2、根據(jù)非終止細(xì)胞型膜計(jì)算模型的特點(diǎn)，在終止細(xì)胞型膜計(jì)算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，提出非終止細(xì)胞型膜計(jì)算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，給出

4、了其設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法，并且提出膜系統(tǒng)置換編碼。在此方法的基礎(chǔ)上，以計(jì)算n平方的細(xì)胞型膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明其設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明此方法的有效性和可行性。
　　 3、通過(guò)分析當(dāng)前細(xì)胞型膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中評(píng)價(jià)方法，提出一種基于仿真過(guò)程分段評(píng)價(jià)法的快速設(shè)計(jì)方法，給出此方法的一般設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法。在此基礎(chǔ)上，分別提出了終止和非終止細(xì)胞型膜計(jì)算模型快速設(shè)計(jì)方法，并以能夠計(jì)算4平方和n平方膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明其一般方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，采