| 研究分担者 |
上田 和紀 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10257206)
楠元 範明 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 助教授 (60277861)
榊原 康文 慶應義塾大学, 電気通信学部, 助教授 (10287427)
小林 聡 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (50251707)
鈴木 泰博 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 (50292983)
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| 研究概要 |
16年度における研究成果は4つの課題に大別される.その概要を以下で述べる.
(a).新方式の分子計算モデルの提案と分子基礎実験:分子コンピュータの理論的解析を行い,新しい分子コンピュータ計算モデルの提案を行った.具体的には,2つの認識部位をもち,その認識部位から離れた2つの場所で同時にDNA2重鎖を切断する非常に特殊な制限酵素を用いる.次に,環状DNA鎖にプログラムをコード化して,アニーリング,DNAポリメラーゼ伸長,制限酵素による切断,ライゲーション,メルティングという標準的なDNAコンピュータの演算を用いることにより,強力で多機能なDNA計算方式を開発した.この新しいDNA計算方式は,万能計算能力をもつDNAコンピュータを容易に構築することができる.
(b).分子配列設計法の考案:前年度に得られた任意有限回の連接によって構成される配列集合の構造非形成検証アルゴリズムを一般化して,任意の正則な配列集合に対する効率の良い構造非形成検証アルゴリズムを考案した.これは,Condonらが未解決としていた問題を解決したものである.また前年度得られた構造非形成検証アルゴリズムを実装し,最短経路アルゴリズムとしてはGoldberg-Radzigのアルゴリズムが適していることを実験的に確認した.さらに,テンプレート法と構造非形成検証アルゴリズムによる設計法を2段に組み合わせた二段階配列設計システムを構築した.
(c).化学反応系の計算モデル:反応速度論ならびに化学量論(Stoichiometric chemistry)とマルチ集合書き換え系を融合した化学反応の計算モデル(ARMS)と,膜を用いた計算モデルP Systemsとの関連について考察した.また,ARMSをBioinformaticsにおけるP53シグナル伝達系の動的シミュレーションに適用し,その解析に化学量論の手法を応用した.
(d).階層グラフ書き換え言語:局所的並列計算モデルであるLMNtaiの言語仕様について,ひきつづき形式的意味論の洗練および言語拡張案の検討を進めた.実装については,年度末に公開した処理系の整備拡張とともに,新たに分散処理系の設計と実装を進めている.理論面では,多重集合や膜概念をもつ他の計算モデルとの具体的関連づけの検討を始めた.
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