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文檔簡介
1、隨著分子生物學、計算機科學、生物技術及信息技術的發(fā)展,提出了DNA計算。DNA計算以其高度并行性、運算速度快、信息貯存容量大的優(yōu)勢,已經(jīng)成為一種新的計算模式,被用來解決各種NP完全問題。DNA計算模型也得到了迅速發(fā)展,從粘貼模型到有窮自動機,到插入-剪接系統(tǒng),到自組裝系統(tǒng)。
在傳統(tǒng)的電子計算機中,數(shù)據(jù)是以二進制形式存儲在半導體器件和磁性材料中的。而在DNA計算機中,數(shù)據(jù)均通過堿基序列的編碼存儲在DNA分子中。數(shù)據(jù)從邏輯上可以劃
2、分為棧、隊列、廣義表、二叉樹和圖等基本數(shù)據(jù)結構類型。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中建立文件索引,多叉樹具有獨特的優(yōu)勢,因此被用來表示和描述文件索引的數(shù)據(jù)結構。
本文首先分析了DNA計算的原理及計算模型,探討了并行計算及其結構模型和計算模型,并比較了高性能電子計算機和DNA分子計算并行思想的異同。
然后總結了現(xiàn)有DNA計算機的基本數(shù)據(jù)結構的DNA分子編碼,對某些數(shù)據(jù)結構提出修改和優(yōu)化,如用環(huán)形DNA分子表示基于順序存儲的循環(huán)隊列,用熒
3、光標記的DNA雙鏈片段表示廣義表的表頭。設計了3D DNA分子結構表示鏈式存儲結構的二叉樹。
最后,重點設計及實現(xiàn)了B-樹和B+-樹的k-arms3D DNA編碼,通過實例分析給出了k-arms3D DNA分子編碼的B-樹和B+-樹的初始化、查找、插入和刪除等基本操作的生物技術實現(xiàn)過程,并提出一種基于自治的DNA并行計算的新模型--EPCL,模型及其改進模型,該模型不僅在輸入輸出的技術上增加了并行機制,還在計算過程中加入了并行
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