25、生物建模中的模式匹配与基因表达模型研究

生物建模中的模式匹配与基因表达模型研究

非线性模式匹配算法研究

算法可视化与基准测试

在生化反应网络的基于规则的建模语言中，非线性模式匹配是一个重要的研究领域。以模式 A(x) + A(x + 1) 为例，通过内联替换算法进行匹配时，会有不同的结果。当在解 {|A(1), A(2)|} 中匹配该模式时，若将 x 替换为 2 ，模式 A(x + 1) 会被计算为 A(3) ，但 A(3) 不在解中，此分支匹配失败；而当 x 替换为 1 时，匹配成功。

为了说明不同算法在运行时间上的差异，对线性化和内联替换这两种方法的概念验证实现进行了基准测试。在不断增长的链 A(1) + ... + A(n) 中匹配模式 A(x) + A(x + 1) ，该模式表示实体线性链中的邻接关系。测试在配备 AMD Ryzen 7 PRO 4750U 处理器和 32 GB 内存的标准笔记本电脑上进行。

算法	复杂度	特点
线性化方法	$O(nm)$（$m = 2$）	链长度加倍时， x