基于DNA自组装的纳米逻辑计算系统的研究
发布时间：2021-09-02 12:58
现如今,随着电子元件的微形化趋势,其传统制作工艺所面临的挑战也日益显著,寻找新型手段辅助甚至代替传统硅基计算机已逐渐成为科学家们的研究重点。1994年,Adleman博士运用寡核苷酸链在试管中解决了一个数学上的经典图论问题,首次从实验上证明了分子计算的可行性。这一突破性的进展使得将DNA分子的自组装特性应用于计算成为可能,是新型计算机研究领域的热点。本研究主要利用DNA自组装纳米技术分别构建了两个计算模型,不仅在理论上分析了模型的可行性,同时还实现了功能化的DNA微逻辑环路元件的组装,为日后创建基于DNA自组装的大规模逻辑集成电路起推动作用。具体工作如下：（1）本文首先利用DNA/纳米金颗粒自组装结构,构建了一个求解最大团问题的分子计算模型。通过DNA/纳米金颗粒共聚体的自组装性、超大并行性等特征有效地降低了该问题的计算复杂度。根据算法的设计,代表每个顶点的两种状态（在团中或不在团中）的DNA/纳米金颗粒共聚体结构,通过与其互补杂交的DNA探针与代表下一顶点两种状态的共聚体结构连接起来,进而形成了含有六个金颗粒的串珠状结构,含有了所有的解,也就是初始解空间的生成；然后根据给出图中边的关...
【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNA链置换反应原理图
用“Rn”表示。该识别DNA可以与后面要提到的识别DNA/AuNP共聚体特异性互补配对，用于执行非解的删除。该顶点结构如图4-3，分别以顶点1、顶点2为例，DNA/AuNP vl-sl表示图G顶点1为“0”时的状态，而DNA/AuNP V1-L1表示其为“1”时的状态。24
此就不需要设计顶点1和2同时为“1”时的DNA探针LI’ L2'，以及顶点3和4同时为“1”时的DNA探针L3’ L4’。如图4-4。?一 一— .丨1,.1...丨.丨…觀酬哪： -—1--：srL2， Sl's2* 、 ".0巧'" ?? Ll's2's2'L3* s2’s3’ L2'L3' L2's3' is3*L4' s3*s4* L3X4* L3*s4's4’L5’ s4*s5* I.4X5* L4's5'SBSBBSHIHH^ks5'L6' %S's6* L5X6' L5,s6’the whole DNA probes图4-4所需的全部DNA探针结构，红色虚线框中的表示不需要设计的探针25
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular logic computing model based on self-assembly of DNA nanoparticles[J]. ZHANG Cheng1*, YANG Jing1,2* & XU Jin1* 1 Institute of Software, School of Electronics Engineering and Computer Science, Key Laboratory of High Confidence Software Technologies of Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China; 2 Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China. Chinese Science Bulletin. 2011(33)
[2]基于环形DNA分子的一种求解最大集团的计算模型[J]. 杨静,张成,许进,刘向荣,强小利. 中国科学:信息科学. 2010(08)
本文编号：3379056
【文章来源】：陕西师范大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DNA链置换反应原理图
用“Rn”表示。该识别DNA可以与后面要提到的识别DNA/AuNP共聚体特异性互补配对，用于执行非解的删除。该顶点结构如图4-3，分别以顶点1、顶点2为例，DNA/AuNP vl-sl表示图G顶点1为“0”时的状态，而DNA/AuNP V1-L1表示其为“1”时的状态。24
此就不需要设计顶点1和2同时为“1”时的DNA探针LI’ L2'，以及顶点3和4同时为“1”时的DNA探针L3’ L4’。如图4-4。?一 一— .丨1,.1...丨.丨…觀酬哪： -—1--：srL2， Sl's2* 、 ".0巧'" ?? Ll's2's2'L3* s2’s3’ L2'L3' L2's3' is3*L4' s3*s4* L3X4* L3*s4's4’L5’ s4*s5* I.4X5* L4's5'SBSBBSHIHH^ks5'L6' %S's6* L5X6' L5,s6’the whole DNA probes图4-4所需的全部DNA探针结构，红色虚线框中的表示不需要设计的探针25
【参考文献】：
期刊论文
[1]Molecular logic computing model based on self-assembly of DNA nanoparticles[J]. ZHANG Cheng1*, YANG Jing1,2* & XU Jin1* 1 Institute of Software, School of Electronics Engineering and Computer Science, Key Laboratory of High Confidence Software Technologies of Ministry of Education, Peking University, Beijing 100871, China; 2 Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China. Chinese Science Bulletin. 2011(33)
[2]基于环形DNA分子的一种求解最大集团的计算模型[J]. 杨静,张成,许进,刘向荣,强小利. 中国科学:信息科学. 2010(08)
本文编号：3379056
本文链接：https://www.wllwen.com/shekelunwen/ljx/3379056.html
