動態(tài)P系統(tǒng)及其在自組織網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用.pdf

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

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

3、發(fā),對規(guī)則進(jìn)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(yùn)用動態(tài)P系統(tǒng)解決了自組織網(wǎng)絡(luò)中的棘手問題,如構(gòu)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(jì)算系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)運(yùn)行原則,規(guī)則的利弊及改進(jìn)歷程等多方面整體掌握膜計(jì)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(yán)重限制了P系統(tǒng)的應(yīng)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(shí)例,展示動態(tài)P系統(tǒng)的靈活性和廣泛的應(yīng)用性。
　　2、本文受到一種新型的仿生學(xué)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(luò)廣播模型.在此模型中充分考慮到自組織網(wǎng)絡(luò)中的三種現(xiàn)實(shí)情況,合理使用組織型P系統(tǒng)的通信規(guī)則,設(shè)計(jì)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(shí)間性能上可以達(dá)到甚至是能夠超越CLBM,特別是在模擬樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)規(guī)律的自組織網(wǎng)絡(luò)廣播時(shí),所使用的廣播時(shí)間相對更少,并

5、且通過實(shí)驗(yàn)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(luò)廣播算法.在此系統(tǒng)中,轉(zhuǎn)播信息的優(yōu)先權(quán)是由節(jié)點(diǎn)間距離及鄰居個(gè)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(diǎn).此系統(tǒng)能夠適合不同密度的網(wǎng)絡(luò),并且具有高可達(dá)率和高轉(zhuǎn)播節(jié)省率.并通過實(shí)驗(yàn)證明了DPBA是個(gè)可行的高效的廣播算法,DP系統(tǒng)是個(gè)易于通信的設(shè)備,同時(shí)為解決一些分布式的、并行的棘手難題提供了新思路.
　　膜計(jì)算是自然計(jì)算的一個(gè)新分枝,是生物科學(xué)與其