指數(shù)函數(shù)膜系統(tǒng)自動(dòng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法研究.pdf

1、膜計(jì)算是自然計(jì)算領(lǐng)域一個(gè)熱門的研究方向，是從生命細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能和組織、器官的協(xié)作中抽象出來(lái)的計(jì)算模型。因其具有分布式和極大并行性等特點(diǎn)受到廣泛的關(guān)注，膜計(jì)算模型又被稱之為膜系統(tǒng)或P系統(tǒng)。
　　現(xiàn)有膜計(jì)算的研究主要集中在理論方面，設(shè)計(jì)者們通過(guò)數(shù)學(xué)、形式語(yǔ)言根據(jù)經(jīng)驗(yàn)反復(fù)推敲等手工計(jì)算得來(lái)，其設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜易錯(cuò)且耗時(shí)耗力。所以將遺傳算法等引入到膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)中已成為新的研究方向。從目前的研究成果來(lái)看，把進(jìn)化計(jì)算與膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)相結(jié)合

2、已經(jīng)取得了一些成果，如能計(jì)算42、n2以及一些簡(jiǎn)單多項(xiàng)式的膜系統(tǒng)。但是這些膜系統(tǒng)在完成計(jì)算任務(wù)的時(shí)候存在很大局限性，沒(méi)有形成統(tǒng)一的計(jì)算體系，在設(shè)計(jì)條件和計(jì)算目標(biāo)等方面還有待改進(jìn)和完善。因此，本論文通過(guò)細(xì)胞型膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)結(jié)合遺傳算法和P-Lingua仿真軟件實(shí)現(xiàn)指數(shù)函數(shù)膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真，同時(shí)提出一種輸出包含多個(gè)對(duì)象的設(shè)計(jì)方法并應(yīng)用于多項(xiàng)式膜系統(tǒng)的自動(dòng)設(shè)計(jì)。本論文所做的主要研究工作及所取得的成果概括如下:
　　1、將細(xì)胞型膜系統(tǒng)

3、自動(dòng)設(shè)計(jì)方法用于求解指數(shù)函數(shù)問(wèn)題，給出了其設(shè)計(jì)思路，同時(shí)詳細(xì)介紹了膜系統(tǒng)的置換編碼方法、膜系統(tǒng)是否終止的判斷方法、罰函數(shù)評(píng)價(jià)方法、遺傳算法參數(shù)的設(shè)置及遺傳算法操作算子的選取等。同時(shí)將該設(shè)計(jì)方法用于求解2n等指數(shù)函數(shù)膜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問(wèn)題，從整理仿真結(jié)果來(lái)看，該設(shè)計(jì)方法可以設(shè)計(jì)出滿足要求的各不相同的膜系統(tǒng);
　　2、闡述了一種用多個(gè)對(duì)象表示輸出的細(xì)胞型膜計(jì)算模型的遺傳優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，介紹了具體的設(shè)計(jì)思路，并將其應(yīng)用于多項(xiàng)式膜計(jì)算模型的設(shè)計(jì)，