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基于PCR的DNA计算模型研究

批准号：
31170797
项目类别：
面上项目
资助金额：
60.0 万元
负责人：
张强
依托单位：
大连大学
学科分类：
物理生物学
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
项目参与者：
郑学东、赵腊生、车超、王宾、周士华、赵玉霞、夏雪、刘建洋、郑光果
关键词：
PCRDNA计算编码并行计算

项目摘要

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项目成果

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中文摘要
DNA计算是以DNA分子作为媒介进行信息存储与处理的一种新的计算模式，已成功应用于处理NP-完全问题等方面。尽管DNA计算的研究取得了很大的进展，但还面临以下主要困难：1.编码的质量与数量之间难以协调；2.实验中繁琐的操作及生化反应的不完全，会对DNA计算结果产生不良影响；3.计算所需DNA分子数量与问题规模呈指数关系，限制了DNA计算的求解问题规模。针对上述问题，基于信息复制/放大的思想，本项目提出基于PCR的DNA计算模型，以期部分或是全部解决上述问题。研究内容包括：1.研究PCR计算模型中编码问题的约束条件优化及求解方法；2.研究相应DNA计算过程的监控与解的检测问题；3.研究PCR计算模型的通用性及其计算能力；4.研究PCR计算模型的计算机系统仿真；5.结合剩余数制，研究PCR并行计算系统； 6.应用PCR计算模型实现进化计算。
英文摘要
DNA计算是以DNA分子作为媒介进行信息存储与处理的一种新的计算模式，已成功应用于处理NP-完全问题等方面。本项目主要针对DNA计算模型的理论研究及其模型与算法的应用。首先在理解DNA分子的基本结构以及对DNA分子的基本生物操作的基础上，深入地研究了DNA计算中的编码问题及其产生的原因，以及影响DNA编码的各种约束条件等，给出了几种求解DNA编码问题的方法；结合PCR操作，构建了基于PCR的DNA计算模型，并用于NP-完全问题的求解；通过抽象DNA分子的生化反应为DNA数学运算，将DNA计算模型应用于图像加密、DNA模体发现等方面；最后基于DNA计算的试管模型，结合剩余数制与信息冗余机制，给出了并行DNA计算模型，并应用于DNA计算的检错、纠错与容错。本项目的研究为DNA计算模型的理论研究与应用提供了新的探索。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Face recognition based on PCA image reconstruction and LDA
基于PCA图像重建和LDA的人脸识别
DOI： 10.1016/j.ijleo.2013.04.108
发表时间： 2013-11
期刊： Optik
影响因子： 3.1
作者： [Zhou, Changjun, Wang, Lan, Zhang, Qiang, Wei, Xiaopeng]
通讯作者： Wei, Xiaopeng
Inferring Gene Regulatory Network from Bayesian Network Model Based on Re-Sampling
DOI： 10.12928/telkomnika.v11i1.907
发表时间： 2013-03
期刊： TELKOMNIKA Telecommunication Computing Electronics and Control
影响因子： --
作者： [Qian Zhang;Xuedong Zheng;Qiang Zhang;Changjun Zhou]
通讯作者： Qian Zhang;Xuedong Zheng;Qiang Zhang;Changjun Zhou
Study and Application of DNA Cellular Automata Self-assembly
DNA元胞自动机自组装的研究与应用
DOI： 10.1007/978-3-662-45049-9_107
发表时间： 2014
期刊： Communications in Computer and Information Science
影响因子： --
作者： [Shihua Zhou, Bin Wang, Xuedong Zheng, Changjun Zhou]
通讯作者： Changjun Zhou
基于聚类小生境遗传算法的DNA编码优化
DOI： --
发表时间： 2015
期刊： 计算机工程
影响因子： --
作者： [郑学东]
通讯作者： 郑学东
共 36 条
    DNA计算的生化反应网络动力学行为研究
    • 批准号：
      61772100
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      63.0万元
    • 批准年份：
      2017
    • 负责人：
      张强
    • 依托单位：
      大连大学
    基于混合超图的生物网络模型研究
    • 批准号：
      31370778
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      80.0万元
    • 批准年份：
      2013
    • 负责人：
      张强
    • 依托单位：
      大连大学
    DNA计算中编码序列集合设计
    • 批准号：
      30870573
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      32.0万元
    • 批准年份：
      2008
    • 负责人：
      张强
    • 依托单位：
      大连大学
    多重约束下DNA计算编码问题的分析与设计方法研究
    • 批准号：
      30740036
    • 项目类别：
      专项基金项目
    • 资助金额：
      10.0万元
    • 批准年份：
      2007
    • 负责人：
      张强
    • 依托单位：
      大连大学
    国内基金
    海外基金