新型DNA自动机设计原理

摘要

分子自动机是DNA计算领域一项重要的研究内容，近年来其吸引了相当多科研人员的目光，特别是2003会美国哥伦比亚大学的科学家利用DNA酶E6成功地研制了能与人进行井字棋游戏互弈的DNA分子自动机MAYA，开拓了分子自动机研究的一个新的方向。但由于MAYA分子自动机是以DNA酶E6为基础，囿于DNA酶E6的分子结构所限，其只能限于判断含有不超过3个逻辑元素的命题语句，而正是该局限性大大减缓了该分子自动机进一步发展与应用的脚步。 正是在这样的背景之下，本文提出了新型DNA分子自动机的设计。该设计是将DNA自我行走技术与DNA酶E6的酶切技术相结合，从而在保障自动性能的前提下，大大提高了分子自动机所能处理的逻辑语句的规模，并一一给出详细的实例，且进一步论证了该自动机的处理能力对一切逻辑语句均适用。虽然该新型DNA分子自动机尚因相关的实验条件所限而停留在模型阶段，但我们完全有理由相信，如果能以该模型为基础在实验方面取得成功，必将给DNA分子计算领域与计算机科学带来极其重要的影响。

目录

文摘

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声明

第一章：绪论

1.1传统计算机的发展局限

1.2 DNA自动机的起源与发展

1.3什么是自动机

1.4 DNA分子作为新型自动机材料的优势

1.5研究内容与研究意义

1.6本章小结

第二章新型DNA自动机的两个核心模块

2.1完全基于E6的DNA分子自动机

2.2 DNA自我单向行走技术

2.3本章小结

第三章：新型DNA自动机的设计

3.1现有DNA自动机的不足与缺陷

3.2新型DNA自动机的设计模型(1)

3.2新型DNA自动机的设计模型(2)

3.3新型DNA自动机的判断性能

3.4新型自动机实现状态转移

3.5本章小结

第四章：总结与展望

参考文献

致谢