基于变邻域搜索的DNA标签的构造方法

    公开(公告)号:CN104751016B

    公开(公告)日:2018-03-27

    申请号:CN201510181373.8

    申请日:2015-04-16

    Applicant: 大连大学

    Inventor: 王宾 周昌军 张强

    Abstract: 本发明涉及DNA标签的构造方法,具体讲是涉及一种基于变邻域搜索的DNA标签的构造方法,其首先生成全部的DNA标签,然后根据部分约束条件去除部分不满足要求的DNA标签,构造出DNA标签全部解空间。接着利用DNA标签间的最大编辑距离之和来构造初始邻域解空间,然后根据该局部DNA标签集合,得到剩余DNA标签解空间。在剩余解空间中,同样的依据最大距离之和构造下一个邻域,找出该邻域内的DNA标签集合,与之前的DNA标签集合合并,再利用排除算法消除部分不符合要求的解。以此类推,直到搜索完全部解空间,合并每个邻域生成的DNA标签集合,最终构造出的完整的DNA标签集合。该方法在确保局部最优解准确性的同时,提高了计算的效率。

    一种基于改进随机分形搜索算法的蛋白质结构预测方法

    公开(公告)号:CN107679364A

    公开(公告)日:2018-02-09

    申请号:CN201710873093.2

    申请日:2017-09-25

    Applicant: 大连大学

    CPC classification number: G06F19/16

    Abstract: 本发明涉及蛋白质结构预测领域,设计了一种基于改进随机分形搜索算法(ISFS)的蛋白质结构预测方法。该方法将随机分形搜索算法引入蛋白质结构预测中,并对其中的扩散过程和更新过程进行改进。在扩散过程中,利用Levy飞行来替代高斯分布,加强全局搜索能力;在更新过程中,引入反馈信息,使搜索跳出局部最优。与随机分形搜索算法(SFS)相比,提出的方法在解决各种非线性函数方面(如蛋白质结构预测问题)具有较高的性能。从实验得出的数据和与其他方法的比较结果来看,该方法可以更加全面的搜索出相应的蛋白质最小自由能量值,从而能得到更稳定的蛋白质结构。

    基于剪接模型和超混沌系统的图像加密方法

    公开(公告)号:CN104766350B

    公开(公告)日:2017-12-22

    申请号:CN201510179120.7

    申请日:2015-04-16

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明设计了一种基于剪接模型和超混沌系统的图像加密方法,涉及图像加密领域。其将混沌系统以及DNA计算中的剪接模型引入到图像的加密过程中。首先利用十进制转换成四进制的方式将一个像素值分解为四个0到3之间的整数,然后利用碱基A,G,C,T对得到的四个整数分别进行编码,这样一个原始灰度图像就可以被拆分成四个部分,可以对这四个部分分别进行操作;除此之外,该方法充分利用剪接模型的基本思想形成剪接操作,然后将剪接操作应用于置乱图像的像素值中。模拟结果和安全分析表明,该方法不仅具有较大的密钥空间,高度的敏感性,而且还能抵抗穷举攻击,统计攻击以及差分攻击等,具有良好的加密效果。

    基于权重和混合突变策略的藤壶算法的DNA存储编码优化方法

    公开(公告)号:CN114067916B

    公开(公告)日:2025-02-11

    申请号:CN202111299658.3

    申请日:2021-11-04

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明公开了基于权重和混合突变策略的藤壶算法的DNA存储编码优化方法,其具体为:构建满足约束条件的最优DNA编码序列,首先要构建出一定数量的DNA序列作为初始集合,对初始集合中DNA序列的适应度进行评价排序。其次,利用已经得到的初始集合,用基于权重和混合突变策略的藤壶算法进行不断地迭代搜索和优化,得到适应度较高的DNA序列。然后,判断DNA序列是否满足约束条件,如果满足则加入DNA编码集合。最后,输出最优DNA编码集合。该方法可以搜索出数量较优的DNA编码集合。

    基于非冗余德布鲁因图的DNA存储数据重建方法及系统

    公开(公告)号:CN118782143A

    公开(公告)日:2024-10-15

    申请号:CN202410768990.7

    申请日:2024-06-14

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明公开了基于非冗余德布鲁因图的DNA存储数据重建方法及系统,涉及DNA存储技术领域;包括将莱文斯坦距离小于等于设定阈值的DNA序列划分到同一个聚类子图;将DNA序列之间具有最小莱文斯坦距离的节点连边,度数最大的节点代表该聚类子图中的骨干序列;将骨干序列作为测序数据对齐的模板序列,构造束搜索图;根据束搜索算法进行错误纠正和筛选最佳优选路径,得到共识序列;构造非冗余德布鲁因图;删除权值低于设定阈值的边所连接的节点;根据非冗余德布鲁因图中节点信息以及共识序列进行路径选择;路径选择后的序列即为重建后的序列。本发明能够在保持数据完整性的同时,尽可能减小对存储密度的影响,从而实现更为高效和可靠的DNA数据存储。

    一种基于彩色交通图像的视觉安全加密方法及系统

    公开(公告)号:CN118101850A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410351016.0

    申请日:2024-03-26

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于彩色交通图像的视觉安全加密方法及系统,涉及压缩感知、图像加密和视觉安全技术领域;其将要加密的彩色交通图像进行DWT稀疏化处理,随后对稀疏化后的彩色交通图像进行三维螺旋置乱,然后对改进的二维Logistic混沌系统产生的测量矩阵进行SVD分解与列向量单位化的方式进行优化,随后对置乱后的图像进行压缩测量并由此得到压缩图像,最后对载体图像进行IWT分解,将压缩图像嵌入载体图像最低有效位中。解密过程即为加密过程的逆过程。本发明具有良好的视觉安全性,加密图像的视觉质量均在42dB以上,且可以抵抗各种常见攻击,在交通图像的安全传输与存储中具有很高的实用价值。

    基于DNA笼状结构的人工神经元计算模型构建方法

    公开(公告)号:CN112331258B

    公开(公告)日:2024-02-23

    申请号:CN202011235712.3

    申请日:2020-11-06

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于DNA笼状结构的人工神经元计算模型构建方法,包括:构造带有rA修饰的笼状结构、将笼状结构作为人工神经元模型的输入层,采用E6 DNAzyme作为神经元的权重;构建归一化模块,利用E6 DNAzyme Z1、Z2、Z3作为神经元的权重;利用E6 DNAzyme酶切带rA修饰的笼状结构构造归一化模块,酶切反应产生的不同输出作为归一化反应的输入,通过归一化反应实现加权和过程;通过链置换的可逆反应和链置换的反应速率构造线性阈值处理模块,即神经元的阈值函数;连接归一化模块和阈值处理模块,使归一化输出优先与“Threshold门”反应,反应完之后再与“Output门”反应,最终产生真正的输出,即最后连接各个模块构成人工神经元模型。

    一种动态更新哈希索引的DNA存储聚类方法

    公开(公告)号:CN116486923A

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202310549371.4

    申请日:2023-05-16

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明公开了一种动态更新哈希索引的DNA存储聚类方法,包括在初始序列三个位置选取DNA片段,并将这三个DNA片段通过计算哈希码方式转化为对应的哈希值,再映射到三个哈希表中。在后续待聚类的序列中,同样在这三个位置选取DNA片段,分别计算哈希码并进行冲突检测,进而判断是否属于同一个簇;当簇中序列数量达到5条时,对核心索引集进行一次更新,以避免错误的索引导致序列错误分流。本发明动态更新哈希索引的DNA存储聚类方法,因为索引的及时更新使得簇内序列的相似性得到显著提高,避免错误的索引导致的序列被错误分流。这种方法的优点在于提高了聚类的准确性和可靠性,为大规模的DNA数据存储和提供了良好的支持。

    基于阻尼因子的多元宇宙算法的DNA存储编码优化方法

    公开(公告)号:CN111339635B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202010051588.9

    申请日:2020-01-17

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明公开了基于阻尼因子的多元宇宙算法的DNA存储编码优化方法,其具体为:构造满足组合约束条件的最优DNA编码序列,首先要构造出一定个数的DNA序列作为初始种群,对种群的适应度进行评价排序。其次,利用已经得出的DNA编码序列,用含有阻尼因子的更新公式和Lévy飞行搜索进行优化,得到适应度较高的DNA存储编码序列。然后,通过约束比对根据约束判断是否加入备选解集合。最后,输出最优DNA存储编码序列。该方法可以搜索出数量较优的DNA存储编码序列。

    一种DNA存储的码字设计方法

    公开(公告)号:CN114023392A

    公开(公告)日:2022-02-08

    申请号:CN202111301348.0

    申请日:2021-11-04

    Applicant: 大连大学

    Abstract: 本发明公开了一种DNA存储的码字设计方法,其具体为:将存储信息转换为DNA序列,首先要将信息转换为二进制数据。其次,构建最小方差霍夫曼树,利用它对二进制数据进行压缩。然后,将压缩后的二进制数据以4位为一组进行不重叠分块,得到至多16种组合,根据组合的概率依次从字典中选择码字进行映射,得到DNA序列。最后,求得DNA序列的GC含量,如果GC含量高于60%或者低于40%,会对映射关系进行调整,使得它在40%到60%之间;再进一步检查DNA序列中是否含有均聚物超过3的情况,如果存在就进行替换修改。本发明不仅具有高的编码率和结构简单的特点,而且编码完成的DNA序列还满足GC含量在40%到60%之间和均聚物运行长度不超过3的约束条件。

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