植物虚拟实验平台的构建

论文摘要

本论文利用VC++、PowerBuilder等软件开发工具，充分利用MATLAB、XML的相关优点，开发出了一个植物生长虚拟实验平台，该平台包括课题管理、文献管理、模型管理、数据管理模块，虚拟植物仿真模块，利用上述模块科研工作者可以方便的对科研课题相关资料的管理及直观的观察植物生长情况；同时还开发了基于MATLAB的BP人工神经网络平台，科研工作者可以利用此平台可以对非线性数据进行处理，方便的构建较为科学的BP人工神经网络模型来进行预测或者控制，利用实际数据测试表明该神经网络平台操作简便，得出的数学模型比较实用。本论文根据细胞信号转导的特点，利用计算机通信技术，提出了一个类似Internet的细胞信号转导计算机网络模型，对该模型的信息编码提出了自己的规则。并利用此模型对Grill等提出的ABA对气孔运动调节的信号转导模型进行实例化。利用WpdPack软件包，用VC++6.0开发了封装、发送数据包的程序。仿真结果表明：细胞信号可以根据所定义的规则编码、封装后在构建的网络上进行数据传输。本论文还利用XML的优点，用PowerBuilder9.0开发了一个基于XML的物种及其属性构建系统，利用该系统可以方便的构建一个物种属性，并可以对构建的物种属性进行翻译。利用该系统以物种毛白杨作为实例进行构建，结果表示：该系统操作简便、构建灵活、能解析、方便读取、实用有效，对物种及其属性能够很好的描述，方便物种属性的管理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 论文研究背景
• 论文主要内容
• 主要新颖点
• 1 基本理论及研究进展
• 1.1 人工神经网络理论
• 1.1.1 人工智能
• 1.1.2 人工神经网络
• 1.1.3 BP人工神经网络
• 1.1.4 人工神经网络在生物领域的研究
• 1.2 MATLAB
• 1.2.1 MATLAB应用领域
• 1.2.2 MATLAB人工神经网络工具箱
• 1.3 XML
• 1.3.1 XML用途
• 1.3.2 XML优点
• 1.4 虚拟植物计算机仿真基本理论
• 1.4.1 计算机模拟
• 1.4.2 分形学
• 1.4.3 L系统
• 1.4.4 研究进展
• 2 平台设计
• 2.1 平台设计背景
• 2.2 设计开发思想及路线
• 2.2.1 设计开发思想
• 2.2.2 设计开发路线
• 2.3 需求分析
• 2.3.1 目标
• 2.3.2 功能需求
• 2.3.3 开发平台要求
• 2.3.4 任务概述
• 2.4 总体系统设计
• 2.5 详细设计
• 2.5.1 课题管理
• 2.5.2 文献管理
• 2.5.3 模型及数据管理
• 2.5.4 构建基于 MATLAB 的 BP 神经网络平台──用于数据分析
• 2.5.4.1 设计思路
• 2.5.4.2 程序工作流程
• 2.5.4.3 模块设计
• 2.5.5 虚拟植物仿真
• 3 平台实现
• 3.1 课题管理模块
• 3.2 模型及数据管理模块
• 3.3 文献管理模块
• 3.4 基于 MATLAB 的BP人工神经网络数据分析模块
• 3.5 基于 MATLAB 的BP人工神经网数据分析实例
• 3.5.1 网络构建
• 3.5.2 网络训练
• 3.5.3 仿真
• 3.6 植物仿真
• 3.7 小结
• 4 细胞信号转导网络的计算机网络模型构建初探
• 4.1 细胞信号转导网络
• 4.2 计算机网络通讯技术
• 4.2.1 计算机网络
• 4.2.2 计算机网络结构
• 4.2.3 数据通信
• 4.2.4 TCP/IP协议
• 4.3 细胞信号转导网络计算机网络模型
• 4.3.1 模型构建
• 4.3.2 信息编码及协议构建
• 4.4 利用上述模型对 Grill 等提出的ABA对气孔运动调节的信号转导模型实例化
• 4.4.1 Grill 等提出的ABA对气孔运动调节的信号转导模型
• 4.4.2 ABA对气孔运动调节的信号转导计算机网络模型构造
• 4.4.3 仿真
• 4.5 小结
• 5 基于XML的物种属性构建系统
• 5.1 系统设计
• 5.2 系统实现
• 5.3 毛白杨物种属性构建
• 5.4 小结
• 6 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 讨论
• 6.3 展望
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 附录3
• 附录4
• 附录5
• 作者简介
• 导师简介
• 导师简介
• 致谢