因子分解問題的DNA計算機算法研究

王喻

【摘要】 隨著社會的進步與經濟的發展，計算機已經廣泛運用于人們的生活當中。計算機的普及為人們創造了許多就業的機會，也讓人們能夠節省一定的體力。然而，計算機能勝任計算方式簡單的計算問題，但卻不能勝任數學層面上的難解問題。本文主要分析因子分解問題中的DNA計算機算法研究，希望能為廣大讀者解惑。

【關鍵詞】 因子分解問題 DNA計算機 算法

一、引言

隨著社會的進步與經濟的發展，計算機已經廣泛運用于人們的生活當中。計算機的出現，成功幫人們解決了許多問題，也讓人們從往日繁重的計算機任務中得到了解脫。計算機就是一種特殊形式的新型計算機，近年來，我國分子生物學得到了較大程度的發展，而計算機的發展也為我國計算機分子生物學的發展奠定了研究的基礎。在數學方面，計算機的NP完全問題無法完全解決，但DNA計算機能有效的解決此類問題。在DNA計算法中，如果通過DNA結構上的雙螺旋和堿基互補配對原則中，可以將計算機中存在的問題轉換成編碼，然后再將計算的對象轉化成計算機分子鏈，從而在生物酶的作用下將計算的對象分解，從而解決分解問題中的相關難題，也能通過分子生物科學獲得計算機算法的結果。DNA計算機與我們平常使用的計算機不同，它是將DNA有機分子作為關鍵元素，DNA計算機在運行上具有運行 的快速運轉。

DNA就是一種信息載體，并且還是可以儲存容量的容器。在儲存DNA的溶液中我們能夠看到一些進制數據，而這些進制數據的密集度相當大。DNA不僅有并行性，還有較高地可靠性，并且其功能還是半永久性的。

二、 DNA計算機的具體算法

DNA計算機在具體運行中的運算主要通過pollardIDNA 方式進行實現。在DNA計算機的運算中，首先要將分解的整數以及以及制定的界數用平方乘的方式進行轉換，轉換過后的數字再通過歐吉里德算法將分解的整數與轉換過后的數字減掉一之后的最大公因數進行計算，在整個計算的過程中，計算都是按照分子生物的計算方式來進行的。計算過程主要有以下步驟。

第一，首先將分解的整數用二進制進行轉換，在轉換中的進制數中設最低數或最高數為1-n。

第二，在分解的整數與轉換后的數字減掉一之后的最大公因數進行計算后得到的數字，其初始值是2，用二進制進行轉換，得出最低值與最高值。

第三，就是計算，計算的方式有兩種，第一種是將最后所得數字進行計算，在得出的數字之后，將數字乘以分解的數字，得出的結果就是所要的結果，而第二種就是將計算后所得的數字平方就是我們所要的結果。

三、DNA計算機計算的原理和DNA計算優勢

DNA計算機的誕生是人類計算機歷史上的重大突破，它極大地改變了人們的生活方式，推動了社會的進步與人類的發展，它的運算速度已經遠遠超過了原始模型。傳統的電子計算機在信息儲備與處理上發展的空間較小，新型的高科技社會對計算機的需求量越來越大，原始的計算機已經滿足不了人類的需求，在這個前提條件下，DNA計算機就產生了。在DNA計算法中，DNA的計算是通過DNA結構中的雙螺旋及堿基互補配對原則進行，對開展的對象進行編碼處理，將需要開展的對象通過一些列方式進行DNA分子鏈的轉化，再輔以生物酶對DNA分子鏈的影響，將DNA分解成不同的數據，通過相關運算法則盡心運算，得出結論。其運算過程是一個可控性的過程，運用分子生物技術獲得運算結果。在DNA運算中，DNA計算機將DNA有機分子作為可控性的有機分子元件。

因此，DNA運算在所有使用過的計算中占有比較大的優勢。它十分的可靠，并且在運算方面，有較強的優勢。它有極快地運算速度，對于其它計算機而言，它們的運算速度是十分緩慢的，但是DNA計算機就有明顯的不同。但是在規模較大地操作中，DNA計算機可以在不同的時間不同的場地進行運算，因此，DNA計算機有較好地運行并行性。

四、結束語

隨著社會的進步與經濟的發展，DNA計算機已經對我們越來越重要。我們隊DNA計算機中因子分解問題進行了探討。DNA計算機的出現，為計算機在運算速度上的難題得到了有效的解決，它解決了計算機在NP完全問題以及難解問題在十級解決過程中的難題。近年來，我國的分子生物學得到了較大程度的發展，高性能的計算機的出現更是為分子生物學的發展奠定了基礎。發達的科技使得DNA計算機的應用變得更加重要，DNA計算機將對人類生活中起到必不可少的作用。

參 考 文 獻

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