1、根據(jù)摩爾定律的表述，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍。但是，晶體管數(shù)目不可能無限制的增加，它總會(huì)達(dá)到一個(gè)極限。另外由于電子計(jì)算機(jī)自身計(jì)算性能存在局限性(因?yàn)閺谋举|(zhì)上講電子計(jì)算機(jī)是串行工作的)，所以選擇一種新型的計(jì)算模型代替電子計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)下需要研究解決的問題。而其中選擇生物計(jì)算機(jī)作為替代模型擁有為數(shù)眾多的支持者，之所以選擇生物計(jì)算機(jī)是基于其兩點(diǎn)明顯的優(yōu)勢(shì)：極低的能量消耗、極高的并行特性。
　　 膜計(jì)算

2、是生物計(jì)算的一個(gè)新分支，它是通過研究生物體內(nèi)細(xì)胞膜的生命進(jìn)化過程，從而抽象出來的計(jì)算模型。膜計(jì)算也可以被稱為P系統(tǒng)，該研究方向由羅馬尼亞科學(xué)家Gheorghe.Paun創(chuàng)立于1998年，并已迅速發(fā)展為擁有很大潛力的科學(xué)領(lǐng)域，它的出現(xiàn)為許多領(lǐng)域的重難點(diǎn)問題帶來了新的求解思路。本文研究的是膜計(jì)算領(lǐng)域中的一個(gè)方向，即有理數(shù)域中的算術(shù)運(yùn)算和表達(dá)式求值。通過對(duì)有理數(shù)域中膜計(jì)算的算術(shù)運(yùn)算以及表達(dá)式求值的研究，為以后實(shí)現(xiàn)生物計(jì)算機(jī)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3、r>　　 由于目前膜計(jì)算算術(shù)運(yùn)算的研究停留在整數(shù)域內(nèi)，所以本論文通過對(duì)有理數(shù)域中算術(shù)運(yùn)算P系統(tǒng)的研究，來擴(kuò)展算術(shù)P系統(tǒng)的使用范圍，使之進(jìn)一步提高生物計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力。下面就簡(jiǎn)單介紹一下本論文所完成的研究工作：
　　 1)根據(jù)膜計(jì)算的基礎(chǔ)思想及執(zhí)行特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于規(guī)則優(yōu)先級(jí)的有理數(shù)算術(shù)運(yùn)算P系統(tǒng)，為有理數(shù)膜計(jì)算表達(dá)式求值的實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
　　 2)通過利用有理數(shù)域中算術(shù)運(yùn)算P系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于有理數(shù)域表達(dá)式膜結(jié)構(gòu)的構(gòu)造算法