删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

基于多目标进化策略算法的DNA核酸编码设计

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

张凯1, 2,
陈彬1,
许志伟1,,
1.武汉科技大学计算机科学与技术学院 武汉 430065
2.智能信息处理和实时工业系统湖北省重点实验室 武汉 430065
基金项目:国家自然科学基金(61472293, 61702383, 61602328)

详细信息
作者简介:张凯:男,1979年生,教授,研究方向为DNA计算、多目标进化算法
陈彬:男,1982年生,硕士生,研究方向为智能优化算法
许志伟:男,1995年生,博士生,研究方向为DNA编码、演化计算
通讯作者:许志伟 xuzhiwei@wust.edu.cn
中图分类号:TP301

计量

文章访问数:2732
HTML全文浏览量:886
PDF下载量:64
被引次数:0
出版历程

收稿日期:2019-11-01
修回日期:2020-03-01
网络出版日期:2020-04-09
刊出日期:2020-06-22

A Multiobjective Evolution Strategy Algorithm for DNA Sequence Design

Kai ZHANG1, 2,
Bin Chen1,
Zhiwei Xu1,,
1. School of Computer Science and Technology, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430065, China
2. Hubei Province Key Laboratory of Intelligent Information Processing and Real-time Industrial System, Wuhan 430065, China)
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61472293, 61702383, 61602328)


摘要
摘要:设计高质量的核酸分子集合能有效提高DNA计算的可靠性、有效性和可求解问题的规模。DNA分子需要满足热力学约束、相似度约束、GC含量约束等多个相互冲突的目标函数,是典型的多目标优化问题。该文提出一种多目标进化策略(MOES)算法求解DNA分子序列设计问题,算法设计了随机碱基变异算子实现高效的局部搜索和全局搜索。改进的评价函数综合考虑了候选解的支配关系和冲突目标的平衡程度,选取符合DNA编码约束的核酸序列。实验结果证明,该文提出的算法具有高效的搜索效率和快速收敛能力,可以产生高质量的DNA序列集合,优于其他对比算法产生的DNA分子序列集合。
关键词:DNA计算/
DNA序列设计/
多目标进化算法/
进化策略
Abstract:It is important to design high-quality DNA sequences set, which can improve the reliability and efficiency of DNA computing. DNA sequence design problem is an multiobjective optimization problem that needs to satisfy multiple conflict objectives which are thermodynamic constraint, similarity constraint and GC content constraint simultaneously. A MultiObjective Evolutionary Strategy (MOES) is proposed to solve the DNA sequence design problem. The random base mutation operator is designed for exploration and exploitation the search space. The fitness function is improved for obtaining balanced similarity and H-measure objective functions. Some state-of-the-art approaches are chosen to evaluate the effectivity of proposed algorithm. The experiment results show that the proposed multiobjective evolution strategy algorithm obtains very promising DNA sequences and outperforms previous approaches.
Key words:DNA Computing/
DNA sequence design/
Multiobjective evolutionary algorithm/
Evolution strategy



PDF全文下载地址:

https://jeit.ac.cn/article/exportPdf?id=3a96413a-77cb-44a1-a33d-dccc384d1db1
相关话题/序列 设计 计算 智能 优化

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 基于氧化石墨烯与金属离子的逻辑模型设计与可控性验证
    王璐慧1,王越2,钱梦瑶2,董亚非1,2,,1.陕西师范大学生命科学学院西安7101192.陕西师范大学计算机科学学院西安710119基金项目:国家自然科学基金(61572302),陕西省自然科学基础研究计划(2020JM-298),陕西师范大学博士研究生自由探索项目(2019TS075)详细信息作 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于DNA链置换的三级联组合分子逻辑电路设计
    孙军伟,李智,王延峰,郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450000基金项目:国家重点研发项目(2017YFE0103900),国家自然科学基金(U1804262,61603348,61632002),中原****(204200510003),食管癌防治国家重点实验室开放基金(K2020-0010, ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 车联网中整合移动边缘计算与内容分发网络的移动性管理策略
    张海波1,程妍1,,,刘开健1,贺晓帆21.重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆4000652.武汉大学电子信息学院武汉430000基金项目:国家自然科学基金(61801065,61601071),****和创新团队发展计划基金项目(IRT16R72),重庆市基础与前沿项目(cstc2018jcyjA ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 无线传感网络量化及能量优化策略
    吕敬祥,罗文浪,1.井冈山大学电子与信息工程学院吉安3430092.流域生态与地理环境监测国家测绘地理信息局重点实验室吉安343009基金项目:国家自然科学基金(51867011),江西省教育厅科技计划项目(GJJ180576),省部重点实验室开放基金(WE2016014)详细信息作者简介:吕敬祥: ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于能量效率的双层非正交多址系统资源优化算法
    高东,,梁子林北京化工大学信息科学与技术学院北京100029详细信息作者简介:高东:男,1982年生,副教授,研究方向为流程行业仿真建模、无线通信梁子林:男,1994年生,硕士生,研究方向为移动无线通信资源管理通讯作者:高东 gaodong@mail.buct.edu.cn中图分类号:TN929.5 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于公式递推法的可变计算位宽的循环冗余校验设计与实现
    陈容1,2,3,陈岚1,3,,,WAHLAArfanHaider1,2,31.中国科学院微电子研究所北京1000292.中国科学院大学北京1000493.三维及纳米集成电路设计自动化技术北京市重点实验室北京100029基金项目:国家科技重大专项(2018ZX03001006-002)详细信息作者简介 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于动态参数差分进化算法的多约束稀布矩形面阵优化
    姚敏立,王旭健,,张峰干,戴定成火箭军工程大学西安710025详细信息作者简介:姚敏立:男,1966年生,教授,研究方向为宽带移动卫星通信、阵列信号处理王旭健:男,1994年生,硕士生,研究方向为阵列天线优化设计张峰干:男,1985年生,博士,研究方向为阵列信号处理、阵列天线优化戴定成:男,1991 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于忆阻器的乘法器电路设计
    王光义,沈书航,刘公致,,李付鹏杭州电子科技大学现代电路与智能信息研究所杭州310018基金项目:国家自然科学基金(61771176,61801154)详细信息作者简介:王光义:男,1957年生,教授,博士生导师,研究方向为非线性电路与系统沈书航:男,1994年生,硕士生,研究方向为非线性电路与系统 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 忆阻数字逻辑电路设计
    王晓媛,,金晨曦,周鹏飞杭州电子科技大学电子信息学院杭州310018基金项目:国家自然科学基金(61871429),浙江省自然科学基金(LY18F010012)详细信息作者简介:王晓媛:女,1981年生,副教授,研究方向为新型记忆元件(忆阻器、忆容器和忆感器)理论及应用,非线性电路系统设计和信息加密 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于混合三角变异差分进化算法的平面稀疏阵列约束优化
    陈志坤,杜康,,彭冬亮,朱新挺杭州电子科技大学自动化学院杭州310018基金项目:国家自然科学基金(61701148)详细信息作者简介:陈志坤:男,1982年生,博士,讲师,研究方向为雷达阵列信号处理与电子侦察杜康:男,1996年生,硕士生,研究方向为阵列优化与波束形成彭冬亮:男,1977年生,博士 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03