《基於納米檢測技術的DNA計算模型研究》是依託武漢理工大學，由趙東明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於納米檢測技術的DNA計算模型研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙東明
- 依託單位：武漢理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於電子計算機的發展受到來自器件工藝技術與製造成本等方面的限制，而.亟待解決的科學問題迫切需要新的高性能計算方法、技術和設備，這促使科學家研究新型信息處理模式，其中以DNA計算為代表的生物計算備受關注。目前現有的DNA 計算模型，還不能解決眾多NP-完全問題。本項目是將納米檢測技術引入DNA 計算的研製中，根據金屬納米粒子的獨特性質，建立一種通用性好的DNA 計算模型。該模型的優勢在於：可克服解空間指數爆炸問題；將解的檢測問題與編碼問題有機結合起來，將基於納米技術的DNA檢測引入到解的檢測，使得DNA 計算機運行速度有較大的提高。本項目擬研究的內容包括：(1)存儲庫的建立;(2)大規模圖信息處理DNA計算模型的設計;(3)納米DNA檢測技術。
結題摘要
DNA分子具有微小性、化學反應超強並行操作性等特點。近年來隨著DNA納米檢測技術的發展， DNA計算在信息處理和納米智慧型等領域得到廣泛的關注和研究。本項目重點圍繞著圖頂點著色問題的DNA計算模型展開研究，在對納米顆粒和DNA分子相結合的特性的研究基礎上，建立了一種可靠性較高的DNA編碼方案，以及建立一種用於求解圖頂點著色問題的非枚舉型DNA計算模型，並對該模型的可擴展性進行了相應的研究和實驗驗證。在研究DNA分子和納米顆粒相結合的技術同時，構建了基於納米顆粒色變反應的邏輯計算理論模型。目前，關鍵的實驗工作已經完成，已實現了基於DNA分子/納米顆粒自組裝結構的納米邏輯門系統，通過納米顆粒群體的色變，獲得納米邏輯運算結果。本項目將DNA計算、納米技術與NP-完全問題等有機地結合起來展開研究，所得到的計算模型經過理論和實驗驗證可用於較大規模的圖與組合最佳化問題的求解，且實驗技術穩定，對於DNA計算的自動化實現打下了一定的基礎。
