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基于满足性判定的布尔网络环求解算法
  • ISSN号:1001-0548
  • 期刊名称:《电子科技大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]电子科技大学计算机科学与工程学院,成都610054, [2]加州大学洛杉矶分校电子工程学院,美国加州洛杉矶CA90034
  • 相关基金:国家自然科学基金(61272175)
中文摘要:

环是布尔网络状态转换过程中的稳定态,在模式检测、基因调控网络和可达性分析等领域都有重要的意义。计算布尔网络状态转换中的所有环是一个NP完全问题。该文基于全解布尔满足性判定(SAT)算法,设计了一种求解所有小于等于指定步长环的算法。算法基于布尔网络的状态转换函数和状态环属性生成合取范式形式(CNF)的问题集,通过融合冲突子句学习(CDCL)、非时序回退、阻塞子句和变量分类等技术,降低算法的计算复杂度。实验结果表明,该算法能够高效地计算指定步长的环。对于无法计算所有环的复杂网络,指定步长计算环的方式将更有应用价值。

英文摘要:

A cycle which is a steady state in Boolean network state transition is important in modeling checking, genetic regulatory networks and reachability analysis. Obtaining all the cycles in Boolean network state transition is a NP complete problem. In this paper, we proposes an algorithm for solving all the cycles which have less than or equal to the assigned step length based on all-solution Boolean satisfiability (SAT) algorithm. By extending the state transition function of a Boolean network and the property of cycles, this algorithm creates a problem set in conjunctive normal form (CNF) and incorporates techniques such as conflict-driven clause learning (CDCL), non-chronological backtracking, blocking clause and variable classification to decrease computational complexity. Experiment result shows that this algorithm is efficient for solving the cycles. For large scale complex network that is hard to get all the cycles, this algorithm delivers more practical value.

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期刊信息
  • 《电子科技大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:电子科技大学
  • 主编:周小佳
  • 地址:成都市成华区建设北路二段四号
  • 邮编:610054
  • 邮箱:xuebao@uestc.edu.cn
  • 电话:028-83202308
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0548
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1207/T
  • 邮发代号:62-34
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊,第二届全国优秀科技期刊二等奖,两次获国家新闻出版署、国家教委“全国高校自然科...,中国期刊方阵双百期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12314