20、计算机模拟分子复制与轨迹跟踪算法研究

计算机模拟分子复制与轨迹跟踪算法研究

在科学研究中，模拟分子复制和解决轨迹跟踪问题是两个重要的领域。本文将介绍用于模拟分子复制的计算机算法以及结合差分进化的粒子滤波算法在轨迹跟踪中的应用。

模拟分子复制的计算机算法

在模拟分子复制的研究中，提出了一种计算机算法，该算法基于分子复制器的相关文献，引入了复制器特征的分类法，并设计了简单的计算机算法来模拟计算复制器。

计算复制器模型的参数

计算复制器模型涉及多个参数，如下表所示：
| 参数 | 含义 |
| ---- | ---- |
| T | 模板集合，$t_i \in T, i = 1, …, N$ |
| B | 构建块集合，$b_j \in B, j = 1, …, n$ |
| K | 总碰撞次数 |
| N | 模板数量 |
| μ | 复制器与构建块的匹配阈值 |
| λ | 复制阈值 |

复制器的属性

复制器具有多种属性，包括结构属性、条件属性和存在属性。
- 结构属性 ：尽管在连续复制过程中可能发生突变，但原始复制器的一部分保持不变，可视为 ID 组。复制器的遗传部分 H 可看作整个分子结构（基因型），可变部分 V 由突变后代的复制器区域表示，完整复制器的二进制字符串表示 C。因此，模型中可观察到所有结构属性。
- 条件属性 ：因果属性易于观察，每个复制器副本通过复制父复制器并以低突变率产生。相似性属性通过模板与所有碰撞后其余复制器之间的基因型差异来衡量，由于突变算子不会大幅改