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DNA計算における基本演算アルゴリズムに関する研究

Research Project

Project/Area Number 17700021
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Fundamental theory of informatics
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

藤原 暁宏  Kyushu Institute of Technology, 情報工学部, 准教授 (10295008)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsDNA計算 / アルゴリズム / 並列分散処理 / データ構造
Research Abstract

本研究では,DNA計算における算術演算や論理演算を実行するための基本的なデータ構造の提案とともに,このデータ構造を用いた様々な基本演算に対して効率のよいアルゴリズムの提案を行っている.平成19年度に関しては,以下のような成果を得た.
・基本演算に対するアルゴリズムの改良,及び,新たな基本演算に対するアルゴリズムの提案
本年度はまずDNAを用いたデータ構造の改良をおこなった.平成18年度までの研究により,DNAを用いて2進数を表現するいくつかのデータ構造の提案を行ったが,そのデータ構造同士には互換性がなかった.本年度の研究においては,提案した2つのデータ構造について,一方から他方への変換アルゴリズムを相互に示すことにより,提案したデータ構造に互換性があることを示した.また,各データ構造を生化学的操作で生成する手順を示し,データ構造作成のためのアルゴリズムを提案した.次に,DNAの代わりに生物の細胞膜を用いて計算を行うモデルである膜計算モデルを用いて基本演算アルゴリズムの提案を行った.これらのモデル上でも定数ステップで論理演算や算術演算等の基本演算が定数ステップで実行可能であることを示した.
・クラスタ処理を用いたDNA計算シミュレータの改良
平成18年度においては,計算機クラスタによる並列処理環境にシミュレータを実装し,基本的な問題に対するシミュレーションを実行可能とするシミュレータの構築を行った.これを踏まえて,今年度は本シミュレータを利用して,より大規模な問題に対するDNA計算アルゴリズムの検証を行った.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2008 2007 2006 2005

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Procedures for computing the maximum with DNA2007

    • Author(s)
      A. Fujiwara, S. Kamio, A. Takehara
    • Journal Title

      International Journal of Foundations of Computer Science Vol.18 No.3

      Pages: 475-493

    • NAID

      120002440783

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Procedures for computing the maximum with DNA2007

    • Author(s)
      A.Fujiwara, S.Kamio, A.Takehara
    • Journal Title

      International Journal of Foundations of Computer Science (印刷中)

    • NAID

      120002440783

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A procedure for MAX-SAT with DNA strands2006

    • Author(s)
      Y.Tokumaru, A.Fujiwara
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Foundations of Computer Science (CD-ROM)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Procedures for multiplication and division in DNA computing2006

    • Author(s)
      H.Fukagawa, A.Fujiwara
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Foundations of Computer Science (CD-ROM)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] DNA計算における論理鎖生成アルゴリズム2006

    • Author(s)
      立石竹志, 藤原暁宏
    • Journal Title

      第2回情報科学ワークショップ

      Pages: 56-65

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Procedures for multiple input function with DNA molecules2005

    • Author(s)
      A.Fujiwara, S.Kamio
    • Journal Title

      International Journal of Foundations of Computer Science Vol.16 No.1

      Pages: 37-54

    • NAID

      120002440692

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Procedure for Computing 0-1 Integer Programming with DNA Strands2005

    • Author(s)
      K.Atsuyama, A.Fujiwara
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Foundations of Computer Science

      Pages: 125-134

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sorting algorithms based on the odd-even transposition sort and the shearsort with DNA strands2005

    • Author(s)
      M.Ushijima, A.Fujiwara
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Foundations of Computer Science

      Pages: 52-58

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] DNA計算における乗算および除算アルゴリズム2005

    • Author(s)
      深川宏樹, 藤原暁宏
    • Journal Title

      情報科学技術フォーラム (CD-ROM)

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      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] DNA計算によるMAX-SATの解法2005

    • Author(s)
      徳丸雄一郎, 藤原暁宏
    • Journal Title

      情報科学技術フォーラム (CD-ROM)

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      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜計算による基本演算アルゴリズム2008

    • Author(s)
      立石竹志, 藤原暁宏
    • Organizer
      情報処理学会アルゴリズム研究会
    • Place of Presentation
      広島市立大学,広島市
    • Year and Date
      2008-03-07
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 膜計算における基本演算アルゴリズム2007

    • Author(s)
      立石竹志, 藤原暁宏
    • Organizer
      第3回情報科学ワークショップ
    • Place of Presentation
      めかり山荘,北九州市門司区
    • Year and Date
      2007-09-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Data structures for storing binary numbers in DNA computing2007

    • Author(s)
      T. Tateishi, A. Fujiwara
    • Organizer
      International Conference on Foundations of Computer Science
    • Place of Presentation
      Las Vegas, USA
    • Year and Date
      2007-06-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] アルゴリズムとデータ構造2006

    • Author(s)
      藤原 暁宏
    • Total Pages
      176
    • Publisher
      森北出版
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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