最小并行使用規(guī)則的SN P系統(tǒng)的研究.pdf

1、膜計算是自然計算的一個分支，它是從生物活細胞的功能與結構中抽象出來的一種計算模型，該模型具有嵌套式的分布結構。神經元是一類特殊的細胞，神經元相互連接成網(wǎng)絡，神經系統(tǒng)的結構和功能與細胞有很大的區(qū)別。近年來，在膜計算模型的框架基礎上，根據(jù)生物神經系統(tǒng)的網(wǎng)絡特點和電信號傳遞的特性，M.Ionescu等人建立了神經膜計算模型(SN P系統(tǒng))。SNP系統(tǒng)被提出以后，受到眾多學者的關注。本文對SN P系統(tǒng)的計算模式以及在相應計算模式下的計算能力進行

2、了研究。主要內容如下： ㈠在SN P系統(tǒng)中，如果神經元中存在若干條可以同時被使用的計算規(guī)則，那么計算規(guī)則的選擇是非確定性的。因此，對于一個非確定性的系統(tǒng)，神經元中需要存在許多條可以同時被使用的計算規(guī)則。如何使神經元中計算規(guī)則的數(shù)目達到最少？針對這個問題，本文考慮一種新的規(guī)則使用方式：系統(tǒng)中的規(guī)則不發(fā)生改變（包括激發(fā)規(guī)則、遺忘規(guī)則），但是采用最小并行使用規(guī)則的方式。例如，如果神經元中的一個規(guī)則在一步中可以同時被激發(fā)許多次，那么，至

3、少將該規(guī)則使用一次。這樣，在神經元中每一步中使用一個規(guī)則的次數(shù)可以是任意的，產生的全部的神經脈沖會傳遞給與該神經元相連的所有的神經元。以這種方式，神經元只需要一條計算規(guī)則就能實現(xiàn)系統(tǒng)的非確定性，減少了神經元中計算規(guī)則數(shù)目。在該新計算模式下，證明了SNP系統(tǒng)仍然具有計算通用性，也就是說，具有不比圖靈機差的計算能力。 ㈡SNP系統(tǒng)中有幾種計算規(guī)則，這些計算規(guī)則并不是總是必要的，考慮對模型計算規(guī)則增加限制條件，通過消除延時或遺忘規(guī)則等