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龙图腾网获悉福州大学申请的专利完全可编程阀门阵列生物芯片下容错导向的物理设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115935900B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211605327.2，技术领域涉及：G06F30/398；该发明授权完全可编程阀门阵列生物芯片下容错导向的物理设计方法是由刘耿耿;朱予涵;郭文忠;黄兴设计研发完成，并于2022-12-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本完全可编程阀门阵列生物芯片下容错导向的物理设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种完全可编程阀门阵列生物芯片下容错导向的物理设计方法，包括以下步骤：步骤S1：构建组件布局约束，并基于粒子群优化的动态约束布局算法，结合动态容错技术进行动态容错布局，获得一个无组件冲突的容错布局方案；步骤S2:考虑试剂输入顺序，基于最佳输入序列的A*容错布线算法，结合动态容错技术进行动态容错布线；步骤S3:基于优先级和回溯的布线优化策略，进一步处理布线中发生的流体冲突，以获得无流体冲突的容错布线方案。本发明生成可以避开所有物理故障和潜在冲突的容错FPVA架构，从而实现一个最小化生物测定完成时间和运输路径总长度的物理设计解方案。

本发明授权完全可编程阀门阵列生物芯片下容错导向的物理设计方法在权利要求书中公布了：1.一种完全可编程阀门阵列生物芯片下容错导向的物理设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1：构建组件布局约束，并基于粒子群优化的动态约束布局算法，结合动态容错技术进行动态容错布局，获得一个无组件冲突的容错布局方案； 步骤S2:考虑试剂输入顺序，基于最佳输入序列的A*容错布线算法，结合动态容错技术进行动态容错布线； 步骤S3:基于优先级和回溯的布线优化策略，进一步处理布线中发生的流体冲突，以获得无流体冲突的容错布线方案； 所述基于粒子群优化的动态约束布局算法，具体为： 将每个粒子都编码为pos1,…,posn,f；其中，n为组件数量，posi表示组件Mi的位置信息，由组件左下角坐标及形状唯一确定，f表示粒子的适应值，则 1适应值函数定义如下： Fitness＝α1×OL-α2×A-α3×D-β7 其中，OL为父子组件重叠单元数，A为非父子组件所占芯片面积，D为输出流体到输出端口的距离，α1,α2,α3为相加为1的权重，β为违背组件布局约束的惩罚项，定义如下： 其中，K是一个极大的常数，表示并发组件的重叠； 2根据粒子的适应值，在解空间中迭代搜索最优解；每一轮迭代搜索，粒子根据个体历史最优解和全局最优解完成更新；第t轮迭代时第i个粒子Pit的更新公式定义如下： Pit＝C2C1MPit-1,w,c1c29 其中，M代表变异操作，惯性权重w表示粒子发生变异的概率，C1和C2分别代表粒子与个体历史最优解和全局最优解的交叉操作，学习因子c1和c2分别表示粒子与个体历史最优解和全局最优解发生交叉的概率； 3首先进行速度更新，更新公式定义如下： 其中，r1为0～1内的随机数，当其小于w时粒子进行变异； 变异操作为：随机选取一个组件，并为其寻找新的可用单元作为其新布局位置； 其次进行自我认知学习，更新公式定义如下： 其中，r2为0～1内的随机数，当其小于c1时粒子与个体历史最优解进行交叉；粒子与个体历史最优解的交叉操作的思想为：保留当前粒子与个体历史最优解处于相同位置的组件，在其余组件中随机选取一个组件，为其寻找一个新的布局位置； 最后进行社会经验学习，更新公式定义如下： 其中，r3为0～1内的随机数，当其小于c2时粒子与全局最优解进行交叉；粒子与全局最优解的交叉操作的思想与C1相同。

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