生体メカニズムに基づく新しい分子計算パラダイムの研究

基于生物机制的新型分子计算范式研究

• 批准号: 11878055
• 负责人: 横森 貴
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11878055/
• 关键词: 分子計算; 自己組織化モデル; 環状組み替えモデル; 膜計算モデル

(1)DNA配列の組み替え現象をモデル化したスプライシング演算をさらに一般化することにより「環状スプライシングモデル」を提案し,この計算モデルの理論的能力を解析した.結果として,この計算モデルがTuring機械と等価な万能計算の能力を有することを示した.(2)本研究において,1994年のScience誌に掲載されたAdlemanのDNA計算の実験で用いられた"アニーリング","融解',"検知"という分子計算における3つの基本操作が,実は計算能力として(従来の計算機と同等な)Turing万能計算能力をもつことを示した.この計算モデルにおいては計算物質としてDNAが想定されていた.そこで,より抽象的な枠組みを設定して,各分子は符号化できかつ分子同士が自律的に会合する能力を有する計算モデルを研究した.その結果,『計算=自律的会合+形態変化』という新計算パラダイムが成り立つことが分かった.上記の考えを一般化し,自然界における様々な現象・原理を問題解決のための設計論という視点で見直すことにより"分子プログラミング"という概念を提唱した.そして,分子プログラミングのために必要な要素技術の検討と実現手法の開発の基礎的な研究を行なった。

(1) the DNA match column み の group for え phenomenon を モ デ ル change し た ス プ ラ イ シ ン グ calculus を さ ら に generalization す る こ と に よ り "ring ス プ ラ イ シ ン グ モ デ ル" を proposal し, こ の computing モ デ ル の theory ability を parsing し た. Results と し て, こ の computing モ デ ル が Turing mechanical と 価 な universal computing の を power す る こ と を shown し た. (2) this study に お い て, 1994 の Science volunteers に first white jasmines load さ れ た Adleman DNA computing の の be 験 で with い ら れ た "ア ニ ー リ ン グ", "fusion", "検 know" と い う molecules Computing に お け る 3 つ の basic operation が, be は computing と し て (の computer と equally な 従) Turing universal computing を も つ こ と を shown し た. こ の computing モ デ ル に お い て は calculate と し て DNA が scenarios さ れ て い た. そ こ で, よ り abstract な 枠 group み を set し て, various molecular は symbolic で き か つ points Son meet with James が self-discipline に す る を power す る computing モ デ ル を research し た. そ の results, "computing = self-discipline to meet + form -" と い う new computing パ ラ ダ イ ム が made into り つ こ と が points か っ た. Written の exam え を generalization し, nature に お け る others 々 な phenomenon, principle を problem solving の た め の design と い う viewpoints see で す straight こ と に よ り "molecular プ ロ グ ラ ミ ン グ" と い う concept を mention sing し た. そ し て, molecular プ ロ グ ラ ミ ン グ の た め に な elements necessary technical の beg と 検 be gimmick の now open 発 の based な を line な っ Youdaoplaceholder0.

项目成果

T.Yokomori: "Computation=Self-Assembly+Conformational Change:Toward New Computing Paradigm"Proc.of Intern.Conference on DLT'99,. 21-30 (1999)

T.Yokomori：“计算=自组装构象变化：走向新的计算范式”Proc.of Intern.Conference on DLT99，。

G.Paun and T.Yokomori: "Simulating H systems by P systems"Journal of Universal Computer Sicence,. 6. 178-193 (2000)

G.Paun 和 T.Yokomori：“通过 P 系统模拟 H 系统”通用计算机科学杂志，。

横森貴: "ナチュラルコンピュテーション-生命現象から学ぶ新しい計算パラダイム"情報処理. V.41,no.8. 925-931 (2000)

Takashi Yokomori：“自然计算 - 从生物现象中学习的新计算范式”信息处理 V.41，第 8. 925-931 期。

Ferretti,Mauri,Kobayashi,Yokomori: "On the Universality of Post and Splicing Systems"Theoretical Computer Science. Vol.231. 157-170 (2000)

Ferretti、Mauri、Kobayashi、Yokomori：“论后接和拼接系统的普遍性”理论计算机科学。

小林,榊原,陶山,横森: "分子コンピュ-タ-その理論と実験"Computer Today. 1. 4-13 (1999)

Kobayashi、Sakakibara、Suyama、Yokomori：“分子计算机 - 理论与实验”《今日计算机》1. 4-13 (1999)。