摘要：环是布尔网络状态转换过程中的稳定态,在模式检测、基因调控网络和可达性分析等领域都有重要的意义。计算布尔网络状态转换中的所有环是一个NP完全问题。该文基于全解布尔满足性判定(SAT)算法,设计了一种求解所有小于等于指定步长环的算法。算法基于布尔网络的状态转换函数和状态环属性生成合取范式形式(CNF)的问题集,通过融合冲突子句学习(CDCL)、非时序回退、阻塞子句和变量分类等技术,降低算法的计算复杂度。实验结果表明,该算法能够高效地计算指定步长的环。对于无法计算所有环的复杂网络,指定步长计算环的方式将更有应用价值。

摘要：研究了带有时滞的布尔控制网络的输出跟踪问题。首先,利用矩阵半张量积,将时滞布尔控制网络的逻辑形式转化为代数形式。其次,通过对代数状态空间进行研究,根据参考输出信号求得系统的最大控制不变子集,并且基于最大控制不变子集得到了时滞布尔控制网络输出跟踪问题可解的充分必要条件。随后,设计了一个有效的算法来求解控制器。最后,通过举例验证了理论结果的正确性。

摘要：利用布尔网络设计一种低功耗物理随机数发生器,熵源部分为12个二输入逻辑门相互耦合及1个反向器构成的自治布尔网络,并从时域、频域及计算最大李雅普诺夫指数等方面分析其产生信号的混沌特性.经过对该混沌信号采样和量化,生成熵值为1 bit/sample、实时产生速率为100 Mbit/s的随机序列.整个物理随机数发生器在现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array,FPGA)平台上实现,硬件逻辑资源消耗少.美国国家标准与技术研究院的随机数测试程序结果表明,产生的随机数具有良好的随机统计特性.该设计可应用于高速加密系统、保密通信等信息安全领域.

摘要：在文章研究的具有随机脉冲的布尔控制网络的集合稳定性问题中,随机脉冲的引入使得模型对实际问题的研究更具真实性.首先,随机脉冲被描述为一组可供选择的具有相应概率的常规模型集合.同时,文章明确集合稳定性问题的目的是将系统中所有节点以概率1到达并稳定到给定节点集合.其次,提出一个判断给定系统的集合稳定性的充要条件.然后,对于可集合稳定系统,给出控制器和脉冲策略的设计方法.最后,通过一个数例说明获得成果的有效性.

摘要：细胞凋零是细胞受基因控制的生物学演化现象,在生物进化中起非常重要的作用.布尔网络的提出为人们研究基因控制问题提供了新方法.文章以矩阵半张量积作为主要工具,考虑周期时变布尔控制网络的能控性和能达性问题.首先将周期时变布尔控制网络转换为离散动态系统,定义系统的依时间输入-状态关联矩阵;其次由依时间输入-状态关联矩阵给出了一系列周期时变布尔控制网络的能控性和能达性的充要判定条件,并设计了寻找最优控制序列的算法;最后将所得结论应用到一类细胞凋零网络,验证了所提供方法的有效性.

摘要：在超大规模集成电路的设计过程中 ,库单元绑定是非常重要的一环。它的目标是通过特定的方法 ,把一组布尔网络表述的逻辑功能用具体的库单元实现。逻辑分解是这一过程中非常重要的一步 ,经分解产生的主题图质量的好坏直接影响到最后的设计结果。本文针对主题图的面积优化问题 ,提出了“再分解”这一新设计方法 ,该方法采用“逻辑变换”技术 ,使主题图中门的数量尽量减少 ,从而达到减小实际网表面积的目的。

摘要：This paper addresses the synchronization problem of Boolean *** on the matrix expression of logic,solvability conditions and design procedures of the synchronization of Boolean networks with outputs are given for both open-loop and feedback *** and sufficient conditions on open-loop control are proposed first with a constructive design *** sufficient condition for the feedback control case is obtained,and corresponding design procedure is proposed with the help of algorithms to solve logic matrix *** examples are also provided to illustrate the proposed control design.

摘要：针对主题图的延时和面积优化问题提出了再分解这一新设计方法。该方法采用逻辑变换技术通过减少主题图中门的个数以,"""",""及最大延时路径的长度达到进一步优化主题图面积和延时性能的目的。"",

摘要：为了尽可能提高实际电路的运行速度, 针对传统"逻辑优化"过程中的问题和不足, 以"多级逻辑变换"技术为核心，提出了"逻辑加速优化"设计方法。在优化过程中,既考虑了与工艺无关的优化,也考虑了工艺库单元的实际延时性能;并且,由于对原电路进行了较大规模的重建,因此可得到传统"分解"技术无法生成的逻辑结构。

摘要：合成生物学是一门涉及生物学、生物工程学、系统生物学、数学、物理、化学与信息科学的新生的交叉学科。它的目的是在工程化思想的指导下有目的地、可预测地设计人造生命系统。经过近二十年的蓬勃发展,合成生物学取得了重大成就,但依旧面临复杂系统理性设计的困难。在系统生物学中,运用数学物理等知识根据网络功能来研究功能背后网络结构的方法被称为逆向工程。系统生物学逆向工程的研究思路与合成生物学设计过程的一致性,启发了我们利用逆向工程指导合成生物学的理性设计。逆向工程应用到合成生物学,将大大降低复杂功能回路的设计难度。本文从合成生物学的设计思路与问题出发,根据本文作者研究团队近十年来在逆向工程研究中的经验,归纳总结了目前逆向工程设计在合成生物学中的应用方法,包括网络穷举方法、子网络拼接方法、从离散模型到连续模型的方法,论证了逆向工程指导合成生物学理性设计的可行性与有效性,分析了目前逆向工程设计在合成生物学中的发展瓶颈。