基于量子計(jì)算的DNA編碼方法研究.pdf

1、DNA計(jì)算中，需要將實(shí)際問(wèn)題映射成DNA編碼序列，這就是DNA編碼。DNA編碼的影響因素多而復(fù)雜，是一類典型的難解組合優(yōu)化問(wèn)題。本文圍繞DNA編碼設(shè)計(jì)問(wèn)題，結(jié)合量子智能算法收斂性好、尋優(yōu)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，提出了幾種新的DNA編碼設(shè)計(jì)方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：第一，詳細(xì)介紹了DNA編碼的相關(guān)理論知識(shí)并建立了DNA編碼約束的數(shù)學(xué)模型。本文選取了五個(gè)典型的DNA編碼約束條件作為DNA編碼的目標(biāo)函數(shù)，并給出了兩種DNA編碼問(wèn)題的數(shù)學(xué)方法

2、，即單目標(biāo)優(yōu)化和多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)方法。第二，研究了采用單目標(biāo)優(yōu)化方法設(shè)計(jì)DNA編碼序列問(wèn)題，提出了基于單目標(biāo)量子優(yōu)化算法的DNA編碼設(shè)計(jì)方法，即分別采用了優(yōu)化單目標(biāo)函數(shù)的量子遺傳算法、量子粒子群算法以及量子蟻群算法優(yōu)化DNA編碼序列。首先將DNA編碼問(wèn)題的多個(gè)目標(biāo)函數(shù)通過(guò)加權(quán)求和轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)函數(shù)并作為適應(yīng)度函數(shù)，然后采用量子智能算法進(jìn)行尋優(yōu)，得到一組最優(yōu)的DNA編碼序列，并與傳統(tǒng)的DNA編碼設(shè)計(jì)方法作比較。實(shí)驗(yàn)表明，本文提出的新方法得到的