[发明专利]基于模糊优先性的DNA编码序列设计方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于模糊优先性的DNA编码序列设计方法及装置，涉及DNA计算及生物工程技术领域，包括：获取当前DNA编码序列总集合；对当前DNA编码序列总集合进行多目标模糊优先性计算，进而得到N个DNA编码序列集合在当前进化过程中的模糊优先值；如果当前进化代数等于预设进化代数，则将模糊优先值中最小的模糊优先值所对应的DNA编码序列集合作为目标DNA编码序列集合。该方法能够对当前DNA编码序列总集合进行多目标模糊优先性计算，得到多个模糊优先值，将达到预设进化代数时最小的模糊优先值所对应的DNA编码序列作为目标DNA编码序列集合，缓解了现有的DNA编码序列多目标设计方法不能直接得出最优解，并且得到的最优解准确性差的技术问题。

技术领域

本发明涉及DNA计算及生物工程的技术领域，尤其是涉及一种基于模糊优先性的DNA编码序列设计方法及装置。

背景技术

正常的DNA(deoxyribonucleic acid，脱氧核糖核酸)生化反应要求严苛的A-T碱基配对、G-C碱基配对，如果出现不完全互补的DNA序列形成双链分子(假阳性)或者完全互补的DNA序列在反应过程中由于种种原因而没有链接(假阴性)，就会发生DNA计算的失败以及DNA生化反应的失控等严重后果。为了满足DNA计算、医学和生物工程领域对非特异性DNA编码序列的需求，需要事先对参与DNA生化反应的DNA序列进行特定的编码设计。这些经过精心设计的DNA编码序列能够尽可能的保障形成完整的A-T碱基配对、G-C碱基配对，以避免假阳性和假阴性的发生。

针对DNA编码序列设计的问题，通常采用基于Pareto优先性的多目标优化方法采用某种多目标优化算法(比如非支配排序遗传算法、多目标差分进化算法等)，获取一组Pareto最优解。该方法原理上能够实现DNA编码序列问题的多目标优化，但是生成的最终结果是一组Pareto最优解，而实际工程往往只需要一个最终解，因此该方法往往还需要针对所有的Pareto最优解，采用某种辅助决策程序(比如权重法)，根据决策偏好或决策准则从Pareto最优解集中提取出一个最终解来应用于工程实践中。此外，工程实践中，对各优化目标重要性的“模糊”判断是一种常见的表现形式，比如“重要”、“一般”、“不太重要”等，在这种情况下，采用需要确定的权重关系的决策方法将不能准确反映决策者的真实意图。

综上所述，现有的DNA编码序列多目标设计方法存在不能直接得出最优解，并且得到的最优解准确性差的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于模糊优先性的DNA编码序列设计方法及装置，以缓解现有的DNA编码序列多目标设计方法存在不能直接得出最优解，并且得到的最优解准确性差的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于模糊优先性的DNA编码序列设计方法，包括：获取当前DNA编码序列总集合，其中，所述当前DNA编码序列总集合包括N个DNA编码序列集合，每一个所述DNA编码序列集合包括d个DNA编码序列；对所述当前DNA编码序列总集合进行多目标模糊优先性计算，进而得到所述N个DNA编码序列集合在当前进化过程中的模糊优先值；如果当前进化代数等于预设进化代数，则将所述模糊优先值中最小的模糊优先值所对应的DNA编码序列集合作为目标DNA编码序列集合。

第二方面，本发明实施例还提供一种基于模糊优先性的DNA编码序列设计装置，包括：获取模块，用于获取当前DNA编码序列总集合，其中，所述当前DNA编码序列总集合包括N个DNA编码序列集合，每一个所述DNA编码序列集合包括d个DNA编码序列；计算模块，用于对所述当前DNA编码序列总集合进行多目标模糊优先性计算，进而得到所述N个DNA编码序列集合在当前进化过程中的模糊优先值；确定模块，如果当前进化代数等于预设进化代数，则将所述模糊优先值中最小的模糊优先值所对应的DNA编码序列集合作为目标DNA编码序列集合。