酶數(shù)值膜系統(tǒng)仿真器設計與實現(xiàn).pdf

1、膜計算作為自然計算領域一個熱門研究方向，受到廣泛關注。其計算模型是從生命細胞的結構與功能，組織與器官的協(xié)作中抽象出來的。膜計算模型又被稱之為膜系統(tǒng)或P系統(tǒng)，擁有分布式和極大并行性等特點。數(shù)值膜系統(tǒng)作為膜計算的一個研究分支，其計算模型受經(jīng)濟現(xiàn)象啟發(fā)，由膜計算創(chuàng)始人Pǎun最先提出。不同于非數(shù)值膜系統(tǒng)中使用字符串類型變量的特點，數(shù)值膜系統(tǒng)中使用實數(shù)類型變量，進而極大地方便了工程應用。酶數(shù)值膜系統(tǒng)作為一種特殊的數(shù)值膜系統(tǒng)，繼承了數(shù)值膜系統(tǒng)的優(yōu)

2、點，同時對數(shù)值膜系統(tǒng)進行了優(yōu)化。兩種膜系統(tǒng)的最大區(qū)別在于數(shù)值膜系統(tǒng)每層膜中只有一條不可控制的規(guī)則而酶數(shù)值膜系統(tǒng)每層膜中擁有多條可控制規(guī)則，通過增加規(guī)則數(shù)來達到增加膜層數(shù)的效果。相比于數(shù)值膜系統(tǒng)，酶數(shù)值膜系統(tǒng)的優(yōu)勢體現(xiàn)在簡化膜系統(tǒng)結構，提高運算效率等方面。
　　在膜計算發(fā)展過程中，軟件實現(xiàn)是其中一個重要的研究方向，即使用普通計算機仿真膜計算過程。目前在模型的具體應用和實現(xiàn)中，多是通過手工推導方式驗證所設計的膜系統(tǒng)。然而手工推導過程不

3、但繁瑣，且容易出錯。隨著膜結構變得越來越復雜，僅僅依靠手工推導驗證膜系統(tǒng)正確性幾乎是不可能的。因此，軟件實現(xiàn)膜系統(tǒng)值演化過程代替手工推導過程無疑將成為一種趨勢。然而現(xiàn)如今還沒有仿真酶數(shù)值膜系統(tǒng)計算過程的仿真器，因此設計一款酶數(shù)值膜系統(tǒng)仿真器是非常有意義的。
　　本論文的主要工作及所取得的成果概括如下:
　　1、結合Eclipse平臺，明確酶數(shù)值膜系統(tǒng)仿真器系統(tǒng)需求并設計總體方案;使用模塊化編程思想，確定酶數(shù)值膜系統(tǒng)仿真器功能

4、模塊并通過概要設計對各模塊給出設計要求。
　　2、設計和實現(xiàn)酶數(shù)值膜系統(tǒng)仿真器，通過對解析模塊詳細劃分，編寫Java類詳細設計子模塊方法，在界面模塊和計算模塊中反復調用子模塊中各類方法設計酶數(shù)值膜系統(tǒng)仿真器的界面與值演化過程，并通過測試表明設計方案的可行性與有效性。
　　3、對酶數(shù)值膜系統(tǒng)仿真器進行實例驗證，將該仿真器應用于機器人小車行為控制。通過構建酶數(shù)值膜控制器中膜結構，用膜計算過程代表機器人小車左右輪速度變化過程，實現(xiàn)