[发明专利]一种基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法

权利要求书

1.一种基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，定义组件为DNA链的基本组成部分，每个组件由相同数量的若干个三联体密码子构成，根据DNA链中组件的功能将组件分为输入组件、中间组件和输出组件，输入组件表示神经网络的输入层，中间组件表示神经网络的隐藏层，输出组件表示神经网络的输出层，输入组件、中间组件和输出组件均由若干个组件构成；

步骤2，选择子网结构或权值结构的三联体密码子编码策略；

步骤3，通过神经网络的输入和输出节点个数计算DNA链中输入组件、中间组件和输出组件个数，其中输入组件的个数等于神经网络的输入节点个数，输出组件的个数等于神经网络的输出节点个数，中间组件的个数则为总的组件个数N_c减去输入组件和输出组件的个数；

步骤4，计算神经网络中隐藏节点数量，隐藏节点的数量

步骤5，解码DNA链，得到与之对应的神经网络。

2.根据权利要求1所述基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法，其特征在于，所述三联体密码子是在DNA单链中，三个连续核苷酸的子序列。

3.根据权利要求1所述基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法，其特征在于，所述子网结构的三联体密码子编码策略中，每个组件两端的三联体密码子分别为组件的输入节点和组件的输出节点，中间的三联体密码子为子网，子网的拓扑结构包括不含隐藏节点的直接连接和所有具有隐藏节点的复杂连接，子网结构类型与19种氨基酸类型一一对应，将19种氨基酸类型类型逐一编号，由此实现三联体密码子、氨基酸、子网结构类型和整数编号的一一映射。

4.根据权利要求3所述基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法，其特征在于，所述输入组件的输入节点依次映射在神经网络的输入节点中，输入组件的输出节点依次映射在神经网络的隐藏节点和输出节点组成的序列中，子网或权值依次映射在输入组件的输入节点和输出节点的映射结果之间；

所述中间组件的输入节点依次映射在神经网络的输入节点和隐藏节点组成的序列中，中间组件的输出节点依次映射在神经网络的隐藏节点和输出节点组成的序列中，子网或权值依次映射在输入组件的输入节点和输出节点的映射结果之间；

所述输出组件的输入节点依次映射在神经网络的输入节点和隐藏节点组成的序列中，中间组件的输出节点依次映射在神经网络的输出节点，子网或权值依次映射在输入组件的输入节点和输出节点的映射结果之间。

5.根据权利要求4所述基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法，其特征在于，通过如下算法1或算法2实现映射：

算法1：{Node_N，Node_N+1，……，Node_n+N+1}表示神经网络的节点编号，Node_N为起始节点，对组件中的输入节点依次做模N哈希映射，即Node mod N，Node表示组件中某个输入节点序号，Node mod N的结果保存为列表A，求余的结果与Node_N的和即为组件中该节点在神经网络中对应的节点序号；若不同输入节点Node mod N的结果相同，则将结果逐步加1，直到结果未与列表A中任意元素相同为止；

算法2：{Node_N，Node_N+1，……，Node_n+N-1}表示神经网络的节点编号，Node_N为起始节点，对组件中的输入节点依次做模N哈希映射，即Node mod N，Node表示组件中某个输入节点序号，求余的结果与Node_N的和即为组件中该节点在神经网络中对应的节点序号。

6.根据权利要求1所述基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法，其特征在于，所述子网结构的三联体密码子编码策略中，子网由一个三联体密码子构成，基于19种氨基酸定义了19种不同结构的子网类型，氨基酸与子网结构是一一对应的关系。

7.根据权利要求1所述基于三联体密码子的人工神经网络编码和解码方法，其特征在于，所述权值结构的三联体密码子编码策略中，每个组件两端的三联体密码子分别为组件的输入节点和组件的输出节点，中间的三联体密码子为权值，即神经元之间是有权值的直接连接，所述权值有确定的值域[ω_min,ω_max]，ω_min和ω_max分别是权值的最小值和最大值，以一个核苷酸表示一个单位长度，则每个权值的长度表示为l＝3×k，k表示每个权值中的三联体密码子个数，每个三联体密码子有唯一整数编号，对应19种氨基酸类型，则k个三联体密码子得到一个整数序列，设权值为ω，bit_j表示ω的第位，计算临时变量然后将变量B代入公式中即得到权值。