6、P系统软件实现的应用探索

P系统软件实现的应用探索

1. 细胞类P系统的自动设计

在细胞类P系统的设计中，以计算4的平方为例，参数集Pa_set = {30; 0.1; 1.0; 300}，经过1000次独立运行，获得了100%的成功率。通过所介绍的设计方法，得到了65种不同变体的细胞类P系统，成功完成了4²的计算。这得益于对象、规则和膜结构选择的随机性，使得设计方法能得到具有不同初始对象和进化规则集的不同解决方案。

1.1 P系统的表示

采用排列编码技术对P系统进行编码，具体包括以下几个方面：
- 字母表V的编码 ：假设有NV个对象（字母），用NV个严格正整数表示对象，0表示空集λ。例如，若V = {a, b, c}，其编码为“0123”。
- 膜结构μ的编码 ：细胞类P系统的分层膜结构可以用有根树表示，通过每个膜的父膜标签（不考虑皮肤膜）形成有序字符串来表示。如特定结构可表示为“0001136”。
- 初始多集向量W的编码 ：向量W的每个元素wi是V上的字符串，根据V的编码技术设计W的编码。假设wi中对象的最大数量为Nwi，则wi需要Nwi个代码，代码通过连接wi的字符串并使用分隔符NV + 4分隔相邻的wi得到。例如，W = [w0, w1, w2]，Nw0 = λ，Nw1 = aa，Nw2 = bbcc，LW = 9，编码字符串为“071172233”。
- 进化规则集ℜ的编码 ：规则的左右两侧分别是V和V ∗的元素，基于V的表示对ℜ进行编码。每个规则使用Nl + Nr + 1个代码，其中Nl和Nr分别是