模糊P系統(tǒng)的建模和模擬.pdf

1、膜計算屬于生物分子計算，它將計算理論的思想建立在細胞、組織或更高級生物結(jié)構(gòu)之上，其實質(zhì)是并行與分布式計算。P系統(tǒng)是理想化的膜計算模型，它用膜內(nèi)規(guī)則的應(yīng)用表示生物化學(xué)過程。模糊P系統(tǒng)是特殊的P系統(tǒng)，在P系統(tǒng)之上引入了模糊集理論來描述細胞內(nèi)物質(zhì)的差異性，更真實的描述了膜計算過程。 目前生物上還沒有任何P系統(tǒng)的實現(xiàn)，故對P系統(tǒng)計算過程的觀察必須借助于模擬系統(tǒng)，研制模擬系統(tǒng)是膜計算研究的一個應(yīng)用領(lǐng)域，本文屬于此領(lǐng)域。 本文選擇P

2、RISM作為模擬工具，是因為：PRSIM模型能準(zhǔn)確描述膜計算過程，PRISM語言簡單實用，而且PRISM模擬器支持三種概率模型，即馬爾可夫決策過程、離散時間馬爾可夫鏈和連續(xù)時間馬爾可夫鏈，可以模擬模糊P系統(tǒng)計算過程中的不確定性和最大并行性。 建立模糊P系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型并把數(shù)學(xué)模型映射到對等的PRISM模型是本文的創(chuàng)新所在，我開發(fā)了一小型系統(tǒng)——自動轉(zhuǎn)換器，可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換的自動化。PRISM模型中的命令(command)、變量(var

3、iable)以及模塊(module)分別對應(yīng)模糊P系統(tǒng)中的規(guī)則(rule)、對象(object)、膜結(jié)構(gòu)(membrane structure)，命令行的條件部分可以表示模糊P系統(tǒng)的模糊性，并列的命令行組中有的條件具有重復(fù)部分，這可以模擬模糊P系統(tǒng)的不確定性，PRISM可以同時運行多條命令，這可以模擬模糊P系統(tǒng)的最大并行性，這是本文的成果。我還對大量例子進行測試并對一個例子進行了詳細的分析，測試表明，模擬既體現(xiàn)了模糊性，也體現(xiàn)了膜計算的