本文關(guān)鍵詞：多項(xiàng)式膜計(jì)算模型的遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

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【摘要】：膜計(jì)算作為自然計(jì)算的一個(gè)新分支,旨在從生命細(xì)胞的結(jié)構(gòu)中和組織、器官等細(xì)胞群的協(xié)作中抽象出的計(jì)算模型。膜計(jì)算模型被稱(chēng)為膜系統(tǒng)(P系統(tǒng)),以其分布式和極大并行性等特點(diǎn)而廣受關(guān)注。 研究者們通過(guò)數(shù)學(xué)、形式語(yǔ)言等工具對(duì)膜計(jì)算進(jìn)行理論研究,已提出一些膜計(jì)算模型。但這些模型大都是由設(shè)計(jì)者們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)反復(fù)推敲、驗(yàn)證而設(shè)計(jì)出的,設(shè)計(jì)過(guò)程較為耗時(shí)耗力。因此,將進(jìn)化算法引入到膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)已成為膜計(jì)算領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向。從已有成果來(lái)看,通過(guò)引入進(jìn)化算法來(lái)實(shí)現(xiàn)膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì),已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)完成一定計(jì)算任務(wù)的膜系統(tǒng),如計(jì)算42、n2的膜系統(tǒng)。然而這些膜系統(tǒng)只能完成簡(jiǎn)單的單項(xiàng)式的計(jì)算,沒(méi)有形成統(tǒng)一的計(jì)算框架,不利于膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的推進(jìn)。因此,本文以細(xì)胞型膜系統(tǒng)為研究對(duì)象,探討采用遺傳算法和P-Lingua仿真軟件實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)式膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)。論文主要工作及研究成果概括如下： 1、采用C#語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了一款專(zhuān)門(mén)用于統(tǒng)計(jì)細(xì)胞型膜系統(tǒng)種類(lèi)的軟件,著重介紹了該軟件的設(shè)計(jì)思路、開(kāi)發(fā)流程、實(shí)現(xiàn)功能、使用方法等,并以具體實(shí)例驗(yàn)證了該軟件的有效性； 2、提出多項(xiàng)式膜系統(tǒng)的遺傳優(yōu)化自動(dòng)設(shè)計(jì)方法,在給出其一般設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上,具體介紹了膜系統(tǒng)的置換編碼方案、膜系統(tǒng)終止與否的判斷方法、改進(jìn)的罰函數(shù)評(píng)價(jià)方法、遺傳操作算子的選擇及遺傳參數(shù)的設(shè)置等。并將該方法應(yīng)用于計(jì)算三次多項(xiàng)式膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可成功設(shè)計(jì)出多種滿(mǎn)足要求的膜系統(tǒng)； 3、提出規(guī)則條數(shù)可變的膜系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)方法,具體介紹了設(shè)計(jì)思路、對(duì)膜系統(tǒng)進(jìn)化規(guī)則集的處理流程,并將該方法分別應(yīng)用于n2膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和多項(xiàng)式膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法設(shè)計(jì)出的膜系統(tǒng)規(guī)則條數(shù)在設(shè)置的最大條數(shù)內(nèi)可變,相比于已有的方法,能夠設(shè)計(jì)出規(guī)則條數(shù)更少且滿(mǎn)足要求的膜系統(tǒng),從而為尋找最小膜系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TP38

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 張葛祥;潘林強(qiáng);;自然計(jì)算的新分支——膜計(jì)算[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2010年02期

2 葛繼科;邱玉輝;吳春明;蒲國(guó)林;;遺傳算法研究綜述[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2008年10期

3 孫艷豐，，王眾托;遺傳算法在優(yōu)化問(wèn)題中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];控制與決策;1996年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 牛云云;求解計(jì)算困難問(wèn)題的膜計(jì)算模型與算法研究[D];華中科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：1231797