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1、化學(xué)計(jì)算是非傳統(tǒng)計(jì)算研究中十分重要的組成部分,它通過帶有一定幾何結(jié)構(gòu)的化學(xué)介質(zhì)來處理信息?;瘜W(xué)振蕩反應(yīng)Belousov-Zhabotinsky(BZ)反應(yīng)可以用來描述這種化學(xué)介質(zhì)的性質(zhì),它可以產(chǎn)生隨時(shí)間呈周期性變化的化學(xué)波圖案。通過利用化學(xué)波的有無來編碼信息,使用不同幾何結(jié)構(gòu)的化學(xué)介質(zhì)就可以實(shí)現(xiàn)不同的信息處理功能。
本文基于BZ反應(yīng)模型,系統(tǒng)地設(shè)計(jì)了數(shù)字比較器的結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)了反饋控制機(jī)制和圖靈機(jī)的功能,具體內(nèi)容如下。
2、本文采用矩形通道結(jié)構(gòu)融合比較信息,結(jié)合已有的一些經(jīng)典通道結(jié)構(gòu)(化學(xué)二極管、T型結(jié)構(gòu)),系統(tǒng)地設(shè)計(jì)了化學(xué)數(shù)字比較器的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制數(shù)據(jù)比較的功能。而且基于兩種不同構(gòu)型的三位數(shù)字比較器的結(jié)構(gòu),提出了嵌套式和級(jí)聯(lián)式兩種可以實(shí)現(xiàn)多位數(shù)字比較器的結(jié)構(gòu)拓展方式。
本文結(jié)合數(shù)字比較器的結(jié)構(gòu)和已有的經(jīng)典通道結(jié)構(gòu)(化學(xué)二極管、滲透結(jié)構(gòu)),實(shí)現(xiàn)了全反饋控制機(jī)制。并且基于系統(tǒng)輸出結(jié)果之間存在抑制作用的思想,通過弓形抑制結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一種半反饋控制機(jī)
3、制。在這種半反饋控制機(jī)制中,弓形抑制結(jié)構(gòu)的數(shù)量和分布情況決定了系統(tǒng)輸出的最終穩(wěn)定結(jié)果和衰減過程。
本文結(jié)合存儲(chǔ)環(huán)的結(jié)構(gòu)和 T型結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了圖靈機(jī)的讀寫功能,能夠執(zhí)行信息的寫入、讀出、存儲(chǔ)和清除操作。并且在圖靈機(jī)讀寫功能結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)字比較器的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了基于匹配策略的給定字符串的識(shí)別功能和含特定字符組合的字符串的識(shí)別功能,同時(shí)結(jié)合滲透結(jié)構(gòu)得到了能夠體現(xiàn)純0字符串和純1字符串語法規(guī)則的識(shí)別結(jié)構(gòu)。最后結(jié)合存儲(chǔ)環(huán)結(jié)構(gòu)、T型結(jié)構(gòu)
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