DNA配列の相補性を利用した並列計算の理論

• Project/Area Number: 09878059
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 計算機科学
• Research Institution: Tokyo Denki University (1998); The University of Electro-Communications (1997)
• Principal Investigator: 小林 聡 東京電機大学, 理工学部, 講師 (50251707)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 1998: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 1997: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: DNA計算 / 分子計算機 / 並列計算

Research Abstract

本年度は、平成9年度に提案した命題計算をDNA分子を用いて実現する並列計算機構と基礎実験に関する結果をふまえた上で、変数を含むホーン節計算をDNA計算機の基礎計算モデルとして用いることを提案し、実際にDNA分子を用いて各項が変数か定数のみからなるようなホーン節(以下単純ホーン節と呼ぶ)の演鐸計算を実現する実験手法を提案した。本手法では、単純ホーン節における各原子式は、各述語の何番目の引数に相当するかを表現する番地とその引数の内容を区別してDNA分子に符号化される。既に真であると証明された事実(基礎原子式)をホーン節の条件部に従ってライゲーションにより連接した後、変数の等価性をチェックした上で、ホーン節の結論部に相当する新しい基礎原子式を生成する。その際、等価性のチェックと変数の内容の条件部から結論部へのコピーの操作を行うために、一分子内反応(鞭打ちPCR)を利用することが鍵となる。本研究では、理論的結果として、単純ホーン節に制限しても、すべてのNPに属する決定問題が提案した手法により効率良く並列計算できることも示した。今後は、本研究を更に進展させ、ホーン節から実際の実験操作手続きに変換するコンパイラの作成とその際の最適化技術に関する研究を進めいくことを考えている。