動態(tài)P系統(tǒng)及其在自組織網(wǎng)絡中的應用.pdf

1、目前發(fā)展最為迅速的是生物學和信息科學,這兩門學科的交叉領域是分子計算.分子計算的兩大主要方向是:DNA計算和膜計算,膜計算是近年來剛興起的研究領域,憑借著膜計算的特點和現(xiàn)有研究中表現(xiàn)出來的優(yōu)勢,膜計算系統(tǒng)得到了蓬勃發(fā)展,受到眾多科學家的關注,膜計算系統(tǒng)的研究成為國際上的一個研究熱點.
　　膜計算系統(tǒng)是近幾年應用研究中最廣泛的一個前沿領域,是生物科學與其他自然科學交叉的產(chǎn)物,是一個分布式的、不確定性的、并行的、動態(tài)進化的計算機器.隨

2、著研究的深入,膜計算系統(tǒng)在理論研究中表現(xiàn)出了很強的優(yōu)勢,而且在生物計算、計算機科學、語言學、圖形學、社會學等很多領域取得了突破性的成果,有部分研究表明膜計算系統(tǒng)的計算能力有超越圖靈機的可能性。這些研究表明膜計算系統(tǒng)具有廣泛的發(fā)展前景.然而在應用研究中,膜計算系統(tǒng)研究相對滯后,尤其是在國內(nèi),膜計算系統(tǒng)的潛力沒有得到發(fā)揮.膜計算系統(tǒng)的研究側(cè)重于系統(tǒng)建模,目前很多科學家將眼光轉(zhuǎn)向膜計算系統(tǒng)的本質(zhì)和應用領域.
　　本文受到細胞型P系統(tǒng)的啟

3、發(fā),對規(guī)則進行全面研究,指出規(guī)則存在的一些弊端,從而提出動態(tài)規(guī)則及動態(tài)P系統(tǒng).并且運用動態(tài)P系統(tǒng)解決了自組織網(wǎng)絡中的棘手問題,如構建廣播模型問題,廣播算法問題.具體體現(xiàn)在以下三方面:
　　1、首先從膜計算系統(tǒng)的基礎知識,系統(tǒng)結(jié)構,系統(tǒng)運行原則,規(guī)則的利弊及改進歷程等多方面整體掌握膜計算系統(tǒng)的發(fā)展歷程.在本文中指出了傳統(tǒng)規(guī)則存在的一些弊端,這些弊端嚴重限制了P系統(tǒng)的應用范圍,從而提出動態(tài)規(guī)則及其動態(tài)P系統(tǒng).并通過求解圖論中最短路徑的

4、實例,展示動態(tài)P系統(tǒng)的靈活性和廣泛的應用性。
　　2、本文受到一種新型的仿生學思想的啟發(fā),提出一種基于動態(tài)P系統(tǒng)的自組織網(wǎng)絡廣播模型.在此模型中充分考慮到自組織網(wǎng)絡中的三種現(xiàn)實情況,合理使用組織型P系統(tǒng)的通信規(guī)則,設計了一種高效的廣播模型.基于P系統(tǒng)的廣播模型有效地避免了傳統(tǒng)廣播模型存在的一些弊端,此模型在時間性能上可以達到甚至是能夠超越CLBM,特別是在模擬樹型拓撲結(jié)構具有很強規(guī)律的自組織網(wǎng)絡廣播時,所使用的廣播時間相對更少,并

5、且通過實驗給出了證明.
　　3、本文提出了一種基于動態(tài)P系統(tǒng)的自組織網(wǎng)絡廣播算法.在此系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)播信息的優(yōu)先權是由節(jié)點間距離及鄰居個數(shù)決定的,通過系統(tǒng)的信息數(shù)與門限值的比較減少轉(zhuǎn)播節(jié)點.此系統(tǒng)能夠適合不同密度的網(wǎng)絡,并且具有高可達率和高轉(zhuǎn)播節(jié)省率.并通過實驗證明了DPBA是個可行的高效的廣播算法,DP系統(tǒng)是個易于通信的設備,同時為解決一些分布式的、并行的棘手難題提供了新思路.
　　膜計算是自然計算的一個新分枝,是生物科學與其