[发明专利]一种基于化学反应网络的低密度奇偶校验码解码方法

摘要

本发明公开了一种基于化学反应网络的低密度奇偶校验码解码方法，本方法通过使用特定的DNA链浓度代表特定的概率数字，并使用DNA链置换反应来进行概率数字的计算。在计算过程中，若干组DNA链置换反应被预先设计以完成诸如加减乘除的计算，并通过一个同样由DNA链置换反应构成的时钟来控制各组反应依次进行。本发明能够经由硅基以外的途径实现解码计算。

主权项

1.一种基于化学反应网络的低密度奇偶校验码解码方法，其特征在于：对于第j个校验节点连接到第i1、i2和i3个数据节点的情况，进行以下计算：11)将式(1)中的z、x和c用z＝j·i1、x＝i2·j和c＝i3·j代入，进行计算；12)将式(1)中的z、x和c用z＝j·i2、x＝i1·j和c＝i3·j代入，进行计算；13)将式(1)中的z、x和c用z＝j·i3、x＝i2·j和c＝i1·j代入，进行计算；其中，11)、12)和13)所针对的式(1)为：三次带入生成三组反应，这三组反应同时存在并且是并行的；对于式(1)的反应，中间变量T_a和T_b都加入到消除反应中替代K，K为待消除的反应物；存在一个四相位时钟信号，即R、G、B、Y；并且，R、G、B、Y交替出现；M为预先设置的初始浓度为100的反应物，M1为M的第一个复制品，M2为M的第二个复制品，M3为M的第三个复制品，M4为M的第四个复制品，上标j·i1表示此数据为从第j个校验节点发送到第i1个数据节点的数据，上标j·i2表示此数据为从第j个校验节点发送到第i2个数据节点的数据，上标j·i3表示此数据为从第j个校验节点发送到第i3个数据节点的数据，上标i1·j表示此数据为从第i1个数据节点发送到第j个校验节点的数据，上标i2·j表示此数据为第i2个数据节点发送数据到第j个校验节点的数据，上标i3·j表示此数据为第i3个数据节点发送数据到第j个校验节点的数据，q1是用来表示上述从数据节点传往校验节点的数据为趋近于1的概率数的反应物，q0是用来表示上述从数据节点传往校验节点的数据为趋近于0的概率数的反应物，Ta和Tb为中间变量，r1是用来表示上述从校验节点传往数据节点的数据为趋近于1的概率数的反应物，r0是用来表示上述从校验节点传往数据节点的数据为趋近于0的概率数的反应物，P为q1x·q1c；对于第j1和j2个校验节点连接到第i个数据节点的情况，进行以下计算：14)根据式(2)进行计算；式(2)中，B为时钟，为预先设置的初始浓度为100的反应物，X₁为X的第一个复制品，X₂为X的第二个复制品，X₃为X的第三个复制品，X₄为X的第四个复制品，X₅为X的第五个复制品，T₁为的复制品，T₂为的复制品，T₃为的复制品，T₄为的复制品，m₀为表示该反应物所表示的概率数趋近于0的程度的反应物，m₁为表示该反应物所表示的概率数趋近于1的程度的反应物，Q₀和Q₁共同表示某个数据节点处根据其接收到的信号计算出的该位为1的概率，n₀为表示该反应物所表示的概率数趋近于0的程度的反应物，n₁为表示该反应物所表示的概率数趋近于1的程度的反应物；15)根据式(3)进行计算；对于式(2)和(3)的反应，都加入到消除反应中替代K，K为待消除的反应物。