مدلسازي سطح بالا و طراحي الگوريتم پردازش سيگنال هاي DNA

DNA يك تركيب آلي پيچيده است كه كروموزوم هاي موجود در هسته سلول يك حيوان عمدتاً از آن، تشكيل شده است. ساختار مولكول هاي DNA شامل دو زنجيره پليمري است كه به طور متقارن در اطراف يكديگر به هم پيچيده شده اند و شكل معروف دو مارپيچ را تشكيل مي دهند. فراخواني پايه يك مساله نگاشت دنباله به دنباله است. ورودي يك فراخوان داده، داده هاي سري زماني خام يا رويدادي است كه توسط توالي يابي نانوحفره توليد مي شود. و خروجي دنباله پايه متني است كه فرض مي شود (توسط تماس گيرنده اصلي) منشاء گرفته است.با وجوديكه روش هاي مختلفي در مراجع براي مدلسازي توالي ياب نانوحفره پيشنهاد شده است در اين پايان نامه براي رسيدن به هدف ايجاد ساختاري كه قابليت پياده سازي سخت افزاري بهينه داشته باشد، از الگوريتم ويتربي استفاده شده است. هر چند الگوريتم ويتربي قبلا نير در مراجع براي پياده سازي توالي ياب DNA مورد استفاده قرار گرفته بود ولي در اين مقاله هر دو داده خام و رويداد براي مدلسازي مورد استفاده قرار گرفته اند. بدليل ابعاد مربوط به حفره هاي نانو حفره نمي توان در هر لحظه فقط يك پايه را از آن عبور داد. تعداد پايه هايي كه در مدل شبيه سازي شده براي هر بار عبور DNA از مقابل نانوحفره در نظر گرفته شد برابر4 است. همينطور حدود 21 حالت مختلف در گذر از يك حالت به حالت ديگر مي توان در مدل در نظر گرفت كه شامل ايستادن در يك حالت و گذر با يك تغيير و گذر با 2 تغيير است كه در مجموع 21 حالت مختلف را ايجاد مي كند. مدل شبيه سازي شده با نرم افزار متلب دقت حدود %0.96 ايجاد مي كند.