利用DNA自组装计算实数

可编程DNA介导决策器

Programmable DNA-mediated decision maker

DNA介导的计算是一种新的技术，旨在利用DNA的巨大信息容量，并具有巨大的计算能力，以竞争目前的硅介导的计算，由于大量的并行性和DNA相互作用固有的独特特性。在本文中，DNA介导的计算的方法是用来丰富决策理论，通过演示一种新的可编程DNA介导的规范决策装置是如何能够捕捉理性的选择下的不确定性。

基于DNA自组装的模算术表达式及其素性测试

Modular Arithmetic Expressions and Primality Testing via DNA Self-Assembly

自组装是超分子物种自发形成的基本过程。这一过程在整个生命化学过程中无处不在，是生物信息处理的核心。在过去的十年中，许多研究人员已经提出了通过自组装来解决许多数学和计算问题的算法。特别给出了两个输入端进行基本运算的瓦片集。在这项工作中，我们给瓷砖集做基本算术（加，减，乘）的n个输入，随后计算其模。我们还提出了一个瓷砖集素性测试。最后介绍了一个模运算软件xtilemod。这简化了为xgrow模拟器创建输入文件的任务，用于执行基本（加法，减法，乘法和除法）以及n输入的模运算。文中还给出了生成素性测试图块集的类似软件。

3DNA打印机：一种用于自动化DNA折纸的工具

3DNA Printer: A Tool for Automated DNA Origami

在过去的二十年里，DNA自组装已经发展成为一个主要的研究领域，吸引了来自不同背景的人们。它有许多潜在的应用，如靶向药物输送，人工光合作用等，在过去的十年中，另一个领域受到广泛关注，称为DNA折纸，其中使用M13病毒和精心设计的钉合链，可以将DNA折叠成所需的2-D和3-D形状。2016年，麻省理工学院的一组研究人员开发了一种自动化的DNA纳米结构策略和一种基于MATLAB的开源软件“daedalus”，用于开发纳米结构。在这项工作中，我们提出了一个真正的开源软件“3dnaprinter”基于Java（没有MATLAB），可以做同样的工作。

DNA字符串的艺术：DNA编码理论的十六年

The Art of DNA Strings: Sixteen Years of DNA Coding Theory

用DNA计算的想法是由汤姆·海德在1987年提出的，然而在1994年的一篇开创性论文中，阿德曼进行了DNA计算的实际成功实验。DNA计算的核心是DNA杂交，但它也是产生误差的根源。因此，DNA计算的成功与否取决于差错控制技术。经典的编码理论技术为当前的信息通信技术提供了基础。因此，人们自然会期望编码理论将成为DNA计算范例的基础学科。对于成功的DNA计算实验，我们通常设计足够不相似的DNA串。这导致了一个大的DNA串满足一定的组合和热力学约束的建设。在过去的16年里，许多方法，如组合，代数，计算已被用来构建这样的DNA串。在这项工作中，我们调查DNA编码理论的这一有趣的领域，提供该领域的关键思想和目前已知的结果。

DNA Computing for Combinational Logic

With the progressive scale-down of semiconductor's feature size, people are looking forward to More Moore and More than Moore. In order to offer a possible alternative implementation process, people are trying to figure out a feasible transfer from silicon to molecular computing. Such transfer lies on bio-based modules programming with computer-like logic, aiming at realizing the Turing machine. To accomplish this, the DNA-based combinational logic is inevitably the first step we have taken care of. This timely overview paper introduces combinational logic synthesized in DNA computing from bot…

辐射雾的DNA计算预报

Prediction of Radiation Fog by DNA Computing

本文提出了一种基于DNA计算的辐射雾预报湿实验室算法。DNA计算的概念本质上是利用在湿实验室中生成分类器算法。该分类器是基于一个新的概念，基于相似性的模糊推理适合湿实验室实施。这种基于相似性的模糊推理的新概念不同于传统的基于相似性度量的模糊推理方法，并且还通过DNA化学取代了经典模糊推理的逻辑方面。因此，我们增加了一个新的层面，现有形式的模糊推理，使其下降到纳米级。我们利用DNA计算的大规模并行性的概念，在湿实验室中设计这种新的分类器。这种新设计的分类器是非常普遍的性质，除了辐射雾的预测，这种方法也可以应用到其他类型的数据。为了实现我们的目标，我们首先模糊化给定的观察参数的合成DNA序列的形式，这是所谓的模糊DNA和处理人类推理的模糊概念。

使用交叉板条模拟抽象瓦片自组装模型

Simulation of the abstract Tile Assembly Model Using Crisscross Slats

本文提出用两层交叉 DNA 板条系统模拟 aTAM，覆盖从 zig-zag 到全部 aTAM 的五类系统，并给出 $2c\ imes2c$ 至 $5c\ imes5c$ 的尺度构造，证明板条具备同等理论能力且更抗错。

基于DNA串代数的逻辑推理

Logical Inference by DNA Strand Algebra

基于DNA链置换和DNA链代数的概念，我们开发了一种非硅基计算的逻辑推理方法。从本质上讲，这是从硅到碳的范式转变。在本文中，我们考虑了推理机制，即肯定前件，从任何观察到的事实得出结论。因此，本方法的逻辑推理的基础上DNA链代数基本上是一种尝试，以发展专家系统设计领域的DNA计算。我们已经说明了我们的方法与制定的例子。我们的方法是非常灵活的实施不同的专家系统应用。

面向DNA序列设计的静态病毒传播算法

Static Virus Spread Algorithm for DNA Sequence Design

针对DNA序列设计这一组合优化问题，提出新型元启发式进化算法SVS，在满足通用约束、兼顾碱基均衡的前提下生成高质量序列，经仿真与电泳实验验证有效，可辅助DNA生化实验前的序列制备。

Training DNA Perceptrons via Fractional Coding

This paper describes a novel approach to synthesize molecular reactions to train a perceptron, i.e., a single-layered neural network, with sigmoidal activation function. The approach is based on fractional coding where a variable is represented by two molecules. The synergy between fractional coding in molecular computing and stochastic logic implementations in electronic computing is key to translating known stochastic logic circuits to molecular computing. In prior work, a DNA perceptron with bipolar inputs and unipolar output was proposed for inference. The focus of this paper is on synthes…

DNA储备池计算：一种新的分子计算方法

DNA Reservoir Computing: A Novel Molecular Computing Approach

提出了一种基于储备池计算的分子计算方法。在储备池计算中，动态核心（称为储层）被外部输入信号扰动，而读出层将储层动态映射到目标输出。计算作为从输入空间到由储层的瞬态动力学创建的高维时空特征空间的变换而发生。读出层然后组合这些特征以产生目标输出。我们表明，耦合脱氧核酶振荡器可以作为水库。我们表明，尽管只使用三个耦合振荡器，分子库计算机可以达到90%的准确性上的基准时间问题。