Global Optimum Searching Technique Using DNA Coding and Evolutionary Computing

DNA 코딩과 진화연산을 이용한 함수의 최적점 탐색방법

  • 백동화 (디지털 미디어 연구센터, 명지대학교 전기정보제어공학부) ;
  • 강환일 (디지털 미디어 연구센터, 명지대학교 전기정보제어공학부) ;
  • 김갑일 (디지털 미디어 연구센터, 명지대학교 전기정보제어공학부) ;
  • 한승수 (디지털 미디어 연구센터, 명지대학교 전기정보제어공학부)
  • Published : 2001.12.01

Abstract

DNA computing has been applied to the problem of getting an optimal soluting since Adleman's experiment. DNA computing uses strings with various length and four-type bases that makes more useful for finding a global optimal solutions of the complex multi-modal problems This paper presents DNA coding method finding optimal solution of the multi-modal function and compares the efficiency of this method with the genetic algorithms(GA). GA searches efffectively an optimal solution via the artificial evolution of individual group of binary string and DNA coding method uses DNA molecules and four-type bases denoted by the A(Ademine) C(Gytosine);G(Guanine)and T(Thymine). The selection, crossover, mutation operators are applied to both DNA coding algorithm and genetic algorithms and the comparison has been performed. The results show that the DNA based algorithm performs better than GA.

DNA computing 은 Adleman 실험 이후에 많은 여러 가지 최적화 문제에 적용되어 왔다. DNA computing의 장점은 스트링의 길이가 가변적이고 4가지 염기를 이용하기 때문에 복잡한 문제에 전역 최적점을 찾는데 기존의 다른 방법보다는 효율적이라는것이다. 본 논문에서는 이진 스트링의 개체 지단 위에서 모의진화를 일으켜 효율적으로 최적 해를 탐색하는 GA(Genetic Algorithms)와 생체 분자와 DNA를 계산의 도구 및 정보 저장도구로 사용하여 A(Adenine). C(Cytosine), G(Guanine), T(Thymine)등의 4가지 염기를 사용하는 DNA 코딩방법을 이용하여multi-modal 함수의 전역 최적점을 탐색하는 문제에서의 각각의 성능을 조사하였다. Selection, crossover, mutation등의 GA연산자를 DNA를 코딩에 동일하게 적용하였으며 최적의 해를 탐색하는데 걸리는 시간과 찾아낸 최적해의 값을 평가한다.을 평가한다.

Keywords

References

  1. Science Molecular Computation of Solutions To Combinatorial Problems Leonard M. Adleman
  2. Adaptation in Natural and Artificial Systems J. H. Holland
  3. Proc. IEEE Int. Conf.Evolutionary Computation The Effects of Combination of DNA Coding Method with Pseudo-Bacterial GA Tomohiro Yoshikawa;Takeshi Furuhashi;Yoshiki Uchikawa
  4. DNA Computing-New computing Paradigms Gheorghe Paun;Grzegorz Rozenberg;Arto Salomaa
  5. Ph.D. thesis, The University of Warwick DNA Computing M. Amos
  6. American Scientist The Invention of The Genetic Code Brian Hayes
  7. Proc. IEEE Int. Conf. Evolution Computation A DNA Based Implementation of an Evolutionary Search for Good Encodings for DNA Computation R. Deaton(et al.)
  8. The Inference via DNA Computing Piotr Wasiewicz;Tomasz Janczak;J. Mulaka
  9. 한국퍼지 및 지능시스템학회 '98 춘계학술대회 학술발표 논문집 v.8 no.1 Acquisition of Fuzzy Rules Using DNA Coding Method Sungyong Yun(et al.)
  10. 한국 퍼지 및 지능시스템 학회 추계학술대회 논문집 A Characteristics of Cellual Automata Neural Systems Dong-Wook Lee;Kwee-Bo Sim