細胞型膜計算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、膜計算模型設(shè)計是當(dāng)前膜計算領(lǐng)域非?；钴S的一個研究方向。研究者們利用數(shù)學(xué)、形式語言等工具進行膜計算基礎(chǔ)理論研究，已經(jīng)提出了各種膜計算模型，并取得了很多的研究成果。由于膜計算模型的構(gòu)建是一個非常困難的過程，既需要研究者們精心設(shè)計，又需要扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和復(fù)雜的人工推導(dǎo)，所以當(dāng)前的研究者們將膜系統(tǒng)模型設(shè)計與進化計算結(jié)合來實現(xiàn)膜系統(tǒng)的自動設(shè)計。這些自動設(shè)計都是從簡單的細胞型膜計算模型入手，逐步向復(fù)雜設(shè)計深入。目前已提出了一些簡單細胞型膜計算模

2、型的自動設(shè)計，但是現(xiàn)有的自動設(shè)計方法都是在固定膜結(jié)構(gòu)和初始對象，在一個預(yù)先定義的冗余規(guī)則集的基礎(chǔ)上完成自動設(shè)計。對于一個細胞型膜計算模型，其完整的設(shè)計應(yīng)當(dāng)是包括膜結(jié)構(gòu)，初始對象集和進化規(guī)則集的設(shè)計，因此現(xiàn)有的設(shè)計不是真正意義上的自動設(shè)計。因此本文在現(xiàn)有方法的基礎(chǔ)上，提出細胞型膜計算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計，論文主要工作及研究成果如下:
　　 1、根據(jù)終止細胞型膜計算模型的特點，提出終止細胞型膜計算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計方法，給出一般的設(shè)計思路

3、和設(shè)計方法。在此基礎(chǔ)上，將設(shè)計逐步地分成三個情況考慮，依次給出基于初始對象可變設(shè)計方法，基于規(guī)則和初始對象可變設(shè)計方法，基于膜結(jié)構(gòu)、規(guī)則和初始對象可變設(shè)計方法。在這些設(shè)計的過程中，提出了膜系統(tǒng)的二進制編碼表示，并且將這些方法應(yīng)用于計算4平方細胞型膜系統(tǒng)的設(shè)計，通過實驗證明其有效性和可行性。
　　 2、根據(jù)非終止細胞型膜計算模型的特點，在終止細胞型膜計算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，提出非終止細胞型膜計算模型遺傳優(yōu)化設(shè)計方法，給出

4、了其設(shè)計思路和設(shè)計方法，并且提出膜系統(tǒng)置換編碼。在此方法的基礎(chǔ)上，以計算n平方的細胞型膜系統(tǒng)的設(shè)計來說明其設(shè)計的一般過程，通過實驗證明此方法的有效性和可行性。
　　 3、通過分析當(dāng)前細胞型膜系統(tǒng)設(shè)計方法中評價方法，提出一種基于仿真過程分段評價法的快速設(shè)計方法，給出此方法的一般設(shè)計思路和設(shè)計方法。在此基礎(chǔ)上，分別提出了終止和非終止細胞型膜計算模型快速設(shè)計方法，并以能夠計算4平方和n平方膜系統(tǒng)的設(shè)計來說明其一般方法。通過實驗表明，采