指數(shù)函數(shù)膜系統(tǒng)自動設(shè)計與優(yōu)化方法研究.pdf

1、膜計算是自然計算領(lǐng)域一個熱門的研究方向，是從生命細胞的結(jié)構(gòu)與功能和組織、器官的協(xié)作中抽象出來的計算模型。因其具有分布式和極大并行性等特點受到廣泛的關(guān)注，膜計算模型又被稱之為膜系統(tǒng)或P系統(tǒng)。
　　現(xiàn)有膜計算的研究主要集中在理論方面，設(shè)計者們通過數(shù)學、形式語言根據(jù)經(jīng)驗反復推敲等手工計算得來，其設(shè)計過程復雜易錯且耗時耗力。所以將遺傳算法等引入到膜系統(tǒng)的自動設(shè)計中已成為新的研究方向。從目前的研究成果來看，把進化計算與膜系統(tǒng)的自動設(shè)計相結(jié)合

2、已經(jīng)取得了一些成果，如能計算42、n2以及一些簡單多項式的膜系統(tǒng)。但是這些膜系統(tǒng)在完成計算任務(wù)的時候存在很大局限性，沒有形成統(tǒng)一的計算體系，在設(shè)計條件和計算目標等方面還有待改進和完善。因此，本論文通過細胞型膜系統(tǒng)的自動設(shè)計結(jié)合遺傳算法和P-Lingua仿真軟件實現(xiàn)指數(shù)函數(shù)膜系統(tǒng)的設(shè)計與仿真，同時提出一種輸出包含多個對象的設(shè)計方法并應用于多項式膜系統(tǒng)的自動設(shè)計。本論文所做的主要研究工作及所取得的成果概括如下:
　　1、將細胞型膜系統(tǒng)

3、自動設(shè)計方法用于求解指數(shù)函數(shù)問題，給出了其設(shè)計思路，同時詳細介紹了膜系統(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)評價方法、遺傳算法參數(shù)的設(shè)置及遺傳算法操作算子的選取等。同時將該設(shè)計方法用于求解2n等指數(shù)函數(shù)膜系統(tǒng)的設(shè)計問題，從整理仿真結(jié)果來看，該設(shè)計方法可以設(shè)計出滿足要求的各不相同的膜系統(tǒng);
　　2、闡述了一種用多個對象表示輸出的細胞型膜計算模型的遺傳優(yōu)化設(shè)計方法，介紹了具體的設(shè)計思路，并將其應用于多項式膜計算模型的設(shè)計，