膜計算中的邏輯運算及其應用研究.pdf

1、膜計算是生物計算中一個新的分支,它是從生物體活細胞的結構和功能中抽象出來的計算模型。膜計算也被稱為膜系統(tǒng)或 P系統(tǒng)。這個研究方向由羅馬尼亞科學家Gheorghe.P?un于1998年創(chuàng)立后,就迅速發(fā)展為擁有巨大潛力的研究領域,它給很多領域的重點難點問題帶來了新的求解思路。由于細胞膜數(shù)量極其龐大,以及生物驅(qū)動所需能源非常小,因此此類計算系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是可以以極大的并行度來實現(xiàn)計算,從而獲得遠遠超過傳統(tǒng)電子計算機的計算能力。已經(jīng)有研究證明

2、,該模型可以在多項式時間內(nèi)解決NP-完全問題。
　　如何實現(xiàn)算術、布爾和關系運算都是計算模型中最基本的問題。目前,算術運算在類細胞P系統(tǒng)中已有了一定的研究成果。但是布爾運算和關系運算在膜計算領域的實現(xiàn)還相對匱乏。因此本論文通過對邏輯運算、邏輯表達式求值以及對邏輯運算應用P系統(tǒng)的研究,來擴展邏輯P系統(tǒng)的使用范圍,為生物計算機的實現(xiàn)奠定一定的基礎。下面就簡單介紹一下本論文所完成的研究工作。本文研究的主要工作包括以下幾點:
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3、根據(jù)膜計算的基礎思想及執(zhí)行特點,設計基于規(guī)則優(yōu)先級的邏輯運算P系統(tǒng),為邏輯表達式求值的實現(xiàn)奠定基礎。
　?、谕ㄟ^邏輯運算進化規(guī)則,設計了基于邏輯表達式膜結構的構造算法,根據(jù)該算法構造了邏輯表達式求值P系統(tǒng)。
　?、塾捎谶壿嬅}的可滿足性問題是理論計算機科學和人工智能中的著名問題,特別是關于命題中合取范式的可滿足性(SAT)問題的研究。因此在以上研究的基礎上,本文選擇NP難問題中的可滿足性問題作為其應用進行研究,設計并構造了兩