最新智能系统控制人工免疫与免疫控制知识分享.ppt

《最新智能系统控制人工免疫与免疫控制知识分享.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1概述人工免疫系统的产生与发展AIS的研究范畴及应用免疫计算智能与其他智能技术的比较龚涛智能系统控制1.1人工免疫系统的产生与发展生物信息系统可看成一个分布式自治系统，且能提供给科学和工程领域各种富有成效的技术和方法由生物引发的信息处理系统可分为：脑神经系统（神经网络）、遗传系统（进化计算）和免疫系统（人工免疫系统（AIS））神经网络和进化计算已被广泛地应用于各个领域，而AIS由于其复杂性没有引起与神经网络和进化计算等计算领域同等的重视，直到近几年才引起国内外研究学者的兴趣龚涛智能系统控制Dasgupta给出的定义：“人工免疫系统由生物免疫系统启发而来的智能策略所

2、组成，主要用于信息处理和问题求解”Timmis给出的定义：“人工免疫系统是一种由理论生物学启发而来的计算范式，它借鉴了一些免疫系统的功能、原理和模型并用于复杂问题的解决”人工免疫系统的定义龚涛智能系统控制AIS的研究结果已涉及到控制故障诊断模式识别图像识别优化设计机器学习联想记忆知识发现异常检测计算机网络安全等许多领域人工免疫系统的产生与发展龚涛智能系统控制AIS已成为许多国际期刊的重要议题如，EvolutionaryComputation，IEEETransactiononEvolutionaryComputation等，后者在2001年和2002年相继出版了A

3、IS专辑在国际会议方面，从1997年开始，IEEESystem，ManandCybernetic国际会议每年均组织专门的AIS研讨会其它国际会议如GECCO（GeneticandEvolutionaryComputationConference），CEC（CongressonEvolutionaryComputation）等也将AIS作为主题之一第一届AIS国际学术会议ICARIS（1stInternationalConferenceonArtificialImmuneSystems）也于2002年9月在英国Kent大学召开2012年,首个人工免疫系统领域的学术刊

4、物ImmuneComputation创刊人工免疫系统的产生与发展龚涛智能系统控制AIS研究的主要内容是根据生物免疫系统的一些重要机理和原理，得到人工免疫网络模型和免疫学习算法，并将这些计算模型用于工程及计算机网络等各个方面人工免疫网络模型的生物理论基础是各种免疫网络学说，如独特型网络、互联耦合免疫网络、免疫反应网络、对称网络和多值免疫网络等AIS的研究范畴及应用龚涛智能系统控制免疫算法有以下优点：保存了多样性。因为免疫算法有两大特点，即多样性和自我调节，所以使用这一方法能够获得许多优化问题的最优解记忆训练。应用免疫算法，通过重复的优化过程，能够很快地得到最优解。因

5、为对于曾经出现过的抗原，免疫算法产生相应抗体的速度比以前更快。虽然遗传算法和免疫算法一样，都是模仿自然进化过程的优化模型，但是在记忆训练和不同抗体的产生方面，两者有本质的区别免疫算法与进化算法的比较龚涛智能系统控制免疫算法与一般的确定性优化算法相比，有以下显著特点：它同时搜索解空间中的一系列点，而不只是一个点它处理的对象是表示待求解参数的编码数字串，而不是参数本身它使用的是目标函数本身，而不是其导数或其它附加信息它的变化规则是随机的，而不是确定的免疫算法与进化算法的比较龚涛智能系统控制免疫算法与其它非确定性算法（如遗传算法进化策略等）之间有如下的区别：它在记忆单元

6、基础上运行，确保了快速收敛于全局最优解它有计算亲和性的程序，反映了真实免疫系统的多样性它通过促进或抑制抗体的产生，体现了免疫反应的自我调节功能免疫算法与进化算法的比较龚涛智能系统控制免疫算法有不同于其它算法的附加优化步骤：计算亲和性。亲和性有两种形式：一种形式说明了抗体和抗原之间的关系，即解和目标的匹配程度；另一种形式解释了抗体之间的关系，这个独有的特性保证了免疫算法具有多样性计算期望值。计算期望值的作用是控制适用于抗原（目标）的相同抗体的过多产生构造记忆单元。用一组记忆单元保存用于防御抗原的一组抗体（优化问题的候选解）。在此基础上，免疫算法能够以很快的速度收敛于

7、全局最优解免疫算法与进化算法的比较龚涛智能系统控制2生物免疫机理生物免疫系统的组成与特征免疫系统的计算能力免疫系统的自体/异体识别机理免疫系统的网络学说免疫的学习机理免疫系统的反馈机理与免疫遗传算法相关的生物机理龚涛智能系统控制生物免疫系统的组成与特征免疫系统是生物，特别是脊椎动物和人类所必备的防御机理，它由具有免疫功能的器官、组织、细胞、免疫效应分子及有关的基因等组成，可以保护机体抗御病原体、有害的异物及癌细胞等致病因子的侵害免疫的功能包括：免疫防御；免疫稳定；免疫监视龚涛智能系统控制生物免疫系统的组成与特征抗原具有的性能：（1）刺激机体产生免疫应答的免疫原性（

8、2）与相应