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细胞计算进展与展望

潘林强  宋弢  
【摘要】:细胞是生物体最基本的结构和功能单元,它蕴含了大自然几千万年进化所沉淀的智能。细胞外膜将细胞内部和细胞环境分割开,控制细胞内外物质的进出,而细胞内膜将细胞内部分成具有不同生物功能的细胞器,这使得细胞自身构成了一个分布式并行信息处理系统。文章介绍了研究细胞计算的背景,细胞的基本结构和功能,以及基于细胞的结构和功能而发展起来的计算机科学新领域:膜计算。膜计算目前主要有3类计算模型:细胞型计算模型、组织型计算模型和神经型计算模型,这3类计算模型分别以单个细胞、细胞群体和神经元作为计算载体。膜计算在生物系统建模等方面具有重要的应用价值。随着生物技术的发展,人们用大肠杆菌等实现了部分膜计算模型。最后,展望了膜计算在生物学、医学、大规模数据存储、大规模并行计算等方面的应用前景。

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