現(xiàn)如今,隨著電子元件的微形化趨勢,其傳統(tǒng)制作工藝所面臨的挑戰(zhàn)也日益顯著,尋找新型手段輔助甚至代替?zhèn)鹘y(tǒng)硅基計算機已逐漸成為科學家們的研究重點。1994年,Adleman博士運用寡核苷酸鏈在試管中解決了一個數學上的經典圖論問題,首次從實驗上證明了分子計算的可行性。這一突破性的進展使得將DNA分子的自組裝特性應用于計算成為可能,是新型計算機研究領域的熱點。本研究主要利用DNA自組裝納米技術分別構建了兩個計算模型,不僅在理論上分析了模型的可行性,同時還實現(xiàn)了功能化的DNA微邏輯環(huán)路元件的組裝,為日后創(chuàng)建基于DNA自組裝的大規(guī)模邏輯集成電路起推動作用。具體工作如下：（1）本文首先利用DNA/納米金顆粒自組裝結構,構建了一個求解最大團問題的分子計算模型。通過DNA/納米金顆粒共聚體的自組裝性、超大并行性等特征有效地降低了該問題的計算復雜度。根據算法的設計,代表每個頂點的兩種狀態(tài)（在團中或不在團中）的DNA/納米金顆粒共聚體結構,通過與其互補雜交的DNA探針與代表下一頂點兩種狀態(tài)的共聚體結構連接起來,進而形成了含有六個金顆粒的串珠狀結構,含有了所有的解,也就是初始解空間的生成；然后根據給出圖中邊的關... 

【文章來源】：陜西師范大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

DNA鏈置換反應原理圖

用“Rn”表示。該識別DNA可以與后面要提到的識別DNA/AuNP共聚體特異性互補配對，用于執(zhí)行非解的刪除。該頂點結構如圖4-3，分別以頂點1、頂點2為例，DNA/AuNP vl-sl表示圖G頂點1為“0”時的狀態(tài)，而DNA/AuNP V1-L1表示其為“1”時的狀態(tài)。24

此就不需要設計頂點1和2同時為“1”時的DNA探針LI’ L2'，以及頂點3和4同時為“1”時的DNA探針L3’ L4’。如圖4-4。?一 一— .丨1,.1...丨.丨…觀酬哪： -—1--：srL2， Sl's2* 、 ".0巧'" ?? Ll's2's2'L3* s2’s3’ L2'L3' L2's3' is3*L4' s3*s4* L3X4* L3*s4's4’L5’ s4*s5* I.4X5* L4's5'SBSBBSHIHH^ks5'L6' %S's6* L5X6' L5,s6’the whole DNA probes圖4-4所需的全部DNA探針結構，紅色虛線框中的表示不需要設計的探針25

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Molecular logic computing model based on self-assembly of DNA nanoparticles[J]. ZHANG Cheng1*, YANG Jing1,2* & XU Jin1* 1 Institute of Software, School of Electronics Engineering and Computer Science, Key Laboratory of High Confidence Software Technologies of Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China; 2 Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.  Chinese Science Bulletin. 2011(33)
[2]基于環(huán)形DNA分子的一種求解最大集團的計算模型[J]. 楊靜,張成,許進,劉向榮,強小利.  中國科學:信息科學. 2010(08)



本文編號：3379056