一种菌落挑选通量提高方法

摘要

本发明提供一种菌落挑选通量提高方法，应用于菌落挑选仪中用于使探针模块的挑选路径缩短从而提高挑选通量，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，建立挑选路径的数学模型；步骤2，将菌落编号以及探针编号依次排列，得到初始染色体；采用随机插入的方式得到初始种群；步骤3，进行迭代操作；步骤4，重复步骤3，直到迭代次数达到预定次数，得到最终种群；步骤5，从最终种群中选择适值最大的染色体作为结果输出，使菌落挑选仪按照结果中菌落及探针的匹配进行菌落挑选。采用本发明的菌落挑选通量提高方法能够对菌落挑选仪的探针模块控制进行优化，使得挑选过程中探针模块移动路径缩短，从而提高菌落挑选通量。

主权项

一种菌落挑选通量提高方法，应用于菌落挑选仪中用于使探针模块的挑选路径缩短从而提高挑选通量，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，对需要挑选的菌落及所述探针模块中的探针进行编号，得到菌落编号以及探针编号，根据所述探针与所述菌落的空间位置建立所述挑选路径的数学模型，其中，需要使用的所述探针的数量与所述菌落一致，均为n个；步骤2，将所述菌落编号以及所述探针编号依次排列，得到初始染色体，该初始染色体是长度为2n的实数序列，其中前n个实数为菌落序列，后n个实数为探针序列，所述菌落编号以及所述探针编号依次匹配成对；采用随机插入的方式得到2m个染色体，该2m个染色体的集合为初始种群，其中m为5的倍数，此时迭代次数为0；步骤3，对所述父代种群进行迭代操作，得到子代种群，并计算该子代种群中每个染色体的适值，迭代次数加1；步骤4，用步骤3得到的所述子代种群替换所述父代种群，重复步骤3，直到迭代次数达到预定次数，得到最终种群；步骤5，从所述最终种群中选择适值最大的染色体作为结果输出，使所述菌落挑选仪按照所述结果中所述菌落及所述探针的匹配及该匹配的顺序进行菌落挑选，其中，在步骤3中，所述迭代操作包括如下子步骤：步骤3.1，按照下述式(1)计算所述初始种群中每个染色体的适值fit，并将所述初始种群作为父代种群，$fit=\frac{1}{{\Sigma }_{i=1}^n{S}_i}---\left(1\right)$式(1)中，i为所述探针模块移动的次数，S_i为所述探针模块在第i次移动时所移动的距离；步骤3.2，采用适值分组随机复制策略得到2m个染色体，该2m个染色体的集合为第一子代；步骤3.3，对步骤4.1得到的所述第一子代进行交叉操作，得到第二子代；步骤3.4，变异操作，将步骤4.2中得到的所述第二子代中的全部染色体按适值排序，求出所有染色体的平均适值fit_avg、最大适值fit_max以及最小适值fit_min，遍历所有染色体并进行以下操作，得到所述子代种群：在当前染色体的适值高于平均适值的情况下，将预设的固定变异率作为基准值进行随机值判定，若判定成功则进行染色体变异并用变异后的染色体代替当前染色体，若判定失败则跳过；在当前染色体的适值小于或等于平均适值的情况下，根据下述式(2)计算得到变异率系数$P_{{\mathrm{fit}}_i}=\frac{{\mathrm{fit}}_{max}-{\mathrm{fit}}_i}{{\mathrm{fit}}_{\max }-{\mathrm{fit}}_{min}}---\left(2\right)$式(2)中，fit_i为当前染色体的适值，以计算得到的所述变异率系数作为基准值进行随机值判定，若判定成功则进行染色体变异并用变异后的染色体代替当前染色体，若判定失败则跳过。