การพัฒนาแบบจำลองวงจรตรรกะสังเคราะห์บนยีนด้วยขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรมDeveloping a Model of Synthesis Logic Circuits Based on Gene with Genetic Algorithm

Abstract

บทความนี้ได้กล่าวถึงการนำวิธีการทางวิศวกรรมมาประยุกต์ใช้ในการศึกษาและพัฒนาแบบจำลองของกระบวนการแสดงออกของยีน ซึ่งการแสดงออกของยีนนั้นจะอยู่ในรูปของโปรตีน โดยการนำแนวคิดของกระบวนการลอกรหัสของ lacoperon ที่มีกระบวนการทำงานที่เสมือนกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสามารถพิจารณาด้วยสถานะของการทำงานแบบ On และ Off ได้ โดยมีตัวกระตุ้นหนึ่งหรือสองตัวที่เปรียบเสมือนการป้อนค่าอินพุตให้กับวงจร แบบจำลองการทำงานนี้ใช้ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม (Genetic Algorithm) มาช่วยในการค้นหาค่าพารามิเตอร์ที่มีความเหมาะสมที่สุด เพื่อให้การคำนวณปริมาณการเกิดผลผลิตโปรตีนของกระบวนการลอกรหัสที่มีความเข้มข้นของตัวกระตุ้นที่แตกต่างกันนั้นได้ผลลัพธ์ที่มีความถูกต้อง ผลของการออกแบบเกตตรรกะสังเคราะห์พื้นฐานเหล่านี้สามารถนำไปขยายเป็นวงจรตรรกะสังเคราะห์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้นได้

This article mentions about applying the engineering method for studying and developing more complex gene expression by defining the terms of protein expression. Using the idea of transcription process of lac operon which is similar to the electronic circuit due to the process that we can assume as the state ON and OFF by the inputs of one or two inducers to the circuit. By using the genetic algorithm for searching the most optimal parameter to calculate the amount of protein product of the transcription process in various concentration of inducers. The resulting optimal design of these biological logic gates can be extended to synthesis advanced sequential logic circuits.