技術(shù)特征：

1.一種菌落挑選通量提高方法，應(yīng)用于菌落挑選儀中用于使探針模塊的挑選路徑縮短從而提高挑選通量，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，對需要挑選的菌落及所述探針模塊中的探針進(jìn)行編號，得到菌落編號以及探針編號，根據(jù)所述探針與所述菌落的空間位置建立所述挑選路徑的數(shù)學(xué)模型，其中，需要使用的所述探針的數(shù)量與所述菌落一致，均為n個；

步驟2，將所述菌落編號以及所述探針編號依次排列，得到初始染色體，該初始染色體是長度為2n的實數(shù)序列，其中前n個實數(shù)為菌落序列，后n個實數(shù)為探針序列，所述菌落編號以及所述探針編號依次匹配成對；

采用隨機(jī)插入的方式得到2m個染色體，該2m個染色體的集合為初始種群，其中m為5的倍數(shù)，此時迭代次數(shù)為0；

步驟3，對所述父代種群進(jìn)行迭代操作，得到子代種群，并計算該子代種群中每個染色體的適值，迭代次數(shù)加1；

步驟4，用步驟3得到的所述子代種群替換所述父代種群，重復(fù)步驟3，直到迭代次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)，得到最終種群；

步驟5，從所述最終種群中選擇適值最大的染色體作為結(jié)果輸出，使所述菌落挑選儀按照所述結(jié)果中所述菌落及所述探針的匹配及該匹配的順序進(jìn)行菌落挑選，

其中，在步驟3中，所述迭代操作包括如下子步驟：

步驟3.1，按照下述式(1)計算所述初始種群中每個染色體的適值fit，并將所述初始種群作為父代種群，

$fit=\frac{1}{{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^n{S}_i}---\left(1\right)$

式(1)中，i為所述探針模塊移動的次數(shù)，S_i為所述探針模塊在第i次移動時所移動的距離；

步驟3.2，采用適值分組隨機(jī)復(fù)制策略得到2m個染色體，該2m個染色體的集合為第一子代；

步驟3.3，對步驟4.1得到的所述第一子代進(jìn)行交叉操作，得到第二子代；

步驟3.4，變異操作，將步驟4.2中得到的所述第二子代中的全部染色體按適值排序，求出所有染色體的平均適值fit_avg、最大適值fit_max以及最小適值fit_min，遍歷所有染色體并進(jìn)行以下操作，得到所述子代種群：

在當(dāng)前染色體的適值高于平均適值的情況下，將預(yù)設(shè)的固定變異率作為基準(zhǔn)值進(jìn)行隨機(jī)值判定，若判定成功則進(jìn)行染色體變異并用變異后的染色體代替當(dāng)前染色體，若判定失敗則跳過；

在當(dāng)前染色體的適值小于或等于平均適值的情況下，根據(jù)下述式(2)計算得到變異率系數(shù)

$P_{{\mathrm{fit}}_i}=\frac{{\mathrm{fit}}_{max}-{\mathrm{fit}}_i}{{\mathrm{fit}}_{\max }-{\mathrm{fit}}_{min}}---\left(2\right)$

式(2)中，fit_i為當(dāng)前染色體的適值，以計算得到的所述變異率系數(shù)作為基準(zhǔn)值進(jìn)行隨機(jī)值判定，若判定成功則進(jìn)行染色體變異并用變異后的染色體代替當(dāng)前染色體，若判定失敗則跳過。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菌落挑選通量提高方法，其特征在于，

在步驟2中，所述隨機(jī)插入的方式包括如下子步驟：

步驟2.1，在所述初始染色體中隨機(jī)選擇一個菌落編號及一個探針編號，分別作為插入菌落編號及插入探針編號；

步驟2.2，將所述菌落序列中，位于所述插入菌落編號后面的菌落編號依次替換前面的菌落編號并將所述插入菌落編號插入最后；

將所述探針序列中，位于所述插入探針編號后面的探針編號依次替換前面的探針編號并將所述插入探針編號插入最后；

步驟2.3，在重復(fù)步驟2.1～2.2預(yù)定次數(shù)后，對得到的染色體進(jìn)行記錄；

步驟2.4，重復(fù)步驟2.3 2m次，得到所述2m個染色體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菌落挑選通量提高方法，其特征在于，

在步驟3.2中，所述適值分組隨機(jī)復(fù)制的策略為：

所述染色體按照適值從高到低排列并分為五組，第一組包含適值排名為前10％的染色體，第二組包含適值排名為10％～40％的染色體，第三組包含適值排名為40％～80％的染色體，第四組包含適值排名為前80％～90％的染色體，第五組包含剩余的染色體，

對排在第一位的染色體進(jìn)行復(fù)制，

在所述第一組中隨機(jī)選擇數(shù)量為0.2*m的染色體并進(jìn)行復(fù)制，

將第一組和第二組合并，從中隨機(jī)選擇數(shù)量為0.8*m的染色體并進(jìn)行復(fù)制，

在第三組中隨機(jī)選擇數(shù)量為0.8*m的染色體并進(jìn)行復(fù)制，

在第四組中隨機(jī)選擇數(shù)量為0.2*m-1的染色體并進(jìn)行復(fù)制，

上述復(fù)制得到數(shù)量為2m的復(fù)制染色體，即為所述2m個染色體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菌落挑選通量提高方法，其特征在于，

在步驟3.3中，所述交叉操作包括如下子步驟：

步驟3.3.1，將所述第一子代中的染色體隨機(jī)兩兩配對，形成m對染色體，任意選擇一對染色體，將該對染色體記為已訪問并在其中任意選擇一個作為第一父代，另一個作為第二父代；

步驟3.3.2，從所述第一父代中的菌落序列中隨機(jī)選擇一個菌落編號作為擴(kuò)展點(diǎn)A，將該菌落編號所匹配的探針編號作為擴(kuò)展點(diǎn)B，并對A和B進(jìn)行標(biāo)記；

步驟3.3.3，從所述第一父代的菌落序列中找出與A相鄰的菌落編號并將找出的菌落編號及其匹配的探針編號的集合記為α，從所述第二父代的菌落序列中找出與A相鄰的菌落編號并將找出的菌落編號及其匹配的探針編號的集合記為β，并進(jìn)行如下操作：

當(dāng)時，查找得出α中未被標(biāo)記的菌落編號A_x及其匹配的探針編號B_x，將所述A_x及所述B_x添加至所述新子代，然后用所述A_x及所述B_x替換所述A及所述B，并對新的A及新的B進(jìn)行標(biāo)記；

當(dāng)時，定義χ＝α∪β，找出χ中未被標(biāo)記的菌落編號及其匹配的探針編號，分別將找出的菌落編號及其匹配的探針編號依次記為A_i以及B_i，其中i＝1、2、……t，t≤4，對所述探針模塊從A與B空間對應(yīng)的位置開始移動直到A_i與B_i空間對應(yīng)的位置時，所述探針模塊所移動的距離L_i進(jìn)行計算，得到L₁、L₂、……L_t，從L₁、L₂、……L_t中選出L_i值最小的一個并將該最小的L_i值記為L_min，L_min所對應(yīng)的A_i及B_i記為A_min及B_min，將該A_min及B_min加入新子代并用A_min及B_min替換所述A及所述B形成新的A和新的B，并對該新的A及新的B進(jìn)行標(biāo)記；

步驟3.3.4，重復(fù)步驟3.3.3，直到所述新子代的長度達(dá)到2n；

步驟3.3.5，將所述第一父代及所述第二父代的位置交換，重復(fù)步驟3.3.2～步驟3.3.4，得到另一個長度為2n的新子代；

步驟3.3.6，從所述m對染色體中任意選擇一對未訪問的染色體，從該對染色體中任意選擇一個作為第一父代，另一個作為第二父代，重復(fù)步驟3.3.2～步驟3.3.5，得到兩個長度均為2n的新子代；

步驟3.3.7，重復(fù)步驟3.3.6，直到所述第一子代中所有染色體對均被記為已訪問，得到數(shù)量為2m的新子代，該新子代的集合為所述第二子代。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菌落挑選通量提高方法，其特征在于，

在步驟3.4中，所述變異的策略為：當(dāng)前染色體的適值大于預(yù)設(shè)值時進(jìn)行同步變異，當(dāng)前染色體的適值小于預(yù)設(shè)值時進(jìn)行異步變異，

其中，所述同步變異的過程為：從所述當(dāng)前染色體的菌落序列中隨機(jī)挑選兩個菌落編號，分別記為a₁和a₂，找出所述當(dāng)前染色體中a₁和a₂匹配的探針編號，分別記為b₁和b₂，將a₁與a₂之間的實數(shù)序列反轉(zhuǎn)，同時將b₁與b₂之間的實數(shù)序列反轉(zhuǎn)，得到所述變異后的染色體；

所述異步變異的過程為：從所述當(dāng)前染色體的菌落序列中隨機(jī)挑選兩個菌落編號，分別記為a₁和a₂，從所述當(dāng)前染色體的探針序列中隨機(jī)挑選兩個探針編號，分別記為b₁和b₂，將a₁與a₂之間的實數(shù)序列反轉(zhuǎn)，同時將b₁與b₂之間的實數(shù)序列反轉(zhuǎn)，得到所述變異后的染色體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的菌落挑選通量提高方法，其特征在于，

在步驟3.4中，所述隨機(jī)值判定的規(guī)則為：

生成一個隨機(jī)數(shù)，當(dāng)該隨機(jī)數(shù)的值大于所述基準(zhǔn)值時則判定成功，當(dāng)該隨機(jī)數(shù)的值小于或等于所述基準(zhǔn)值時則判定失敗，

其中，所述隨機(jī)數(shù)的取值范圍為0～1。