人工免疫工程综述

概述免疫系统基本概念，比较了三大生物信息处理系统（神经系统，遗传系统和免疫系统）的特性，在此基础上提出了人工免疫工程（artificial immune engineering,AIE)的概念，介绍了AIE的主要方法，包括基于免疫网络学说的人工免疫网络模型，基于免疫特异性的否定选择算法和基于接种疫苗及免疫多样性的免疫进化算法；阐述了AIE的应用现状，包括人工免疫网络在人工智能领域，免疫特异检测在计算机安全领域及免疫反馈和免疫鲁棒自适应特性在智能控制领域的多种典型应用，最后对AIE研究应用前景作了进一步的展望。     

人工免疫C-均值聚类算法

通过借鉴生物免疫系统中的克隆选择原理和记忆机制，提出了一种人工免疫C-均值混合聚类算法．该算法采用了新的克隆选择方法，通过亲和度排序和个体浓度定义了个体的选择概率，从而可确定个体的适应值评价函数，以评价和选择个体．算法还集成了一种C-均值搜索算子，用于加快收敛速度．在聚类数目已知的情况下，所提算法能够得到给定数据集下的全局最优划分，与基于遗传算法的聚类方法比较，它具有更快的收敛速度和更高的收敛精度，并可扩展到性能指标能够表示为优化聚类中心函数的聚类模型之中．仿真结果表明，所提算法是有效性的．     

基于人工免疫算法的电梯交通动态分区计算

提出了一种用人工免疫算法实现电梯高峰客流期间动态分区计算的新方法，文中阐述了人工免疫系统的原理，深入剖析了电梯交通的动态分区模型，设计了动态分区模型的人工免疫算法，该算法具有快速收敛性，能够较快地找到电梯交通的最优分区或者次最优分区，有利于提高电梯交通动态分区的实时性，仿真结果表明了该算法的实用性。     

基于人工免疫网络的多峰值函数优化

针对多峰值函数优化中常规方法难以同时搜索出多个极值的问题,借鉴生物免疫系统的相关机理,提出了基于人工免疫网络的多峰值函数优化算法,并在一些典型的测试函数上进行性能测试。实验结果表明,该算法具有很好的全局和局部搜索能力,能够较好地保持抗体的多样性,获得多峰值函数的全部或多个优化解。     

一种求解TSP问题的改进人工免疫算法

TSP(旅行商)问题作为经典的组合优化问题,已经被证明是一个NP难题。文中提出一种基于改进的人工免疫算法的TSP求解方法。算法模拟了抗体的蛋白质多肽链结构、免疫系统的克隆选择机制以及浓度调节机制,使用了一种新的抗体间的相似性判断方法。另外,在算法的变异算子中还融合了贪婪算法。这些改进使得算法的搜索性能得到提高。实验结果表明与标准遗传算法相比,该算法全局搜索能力强、收敛速度快。     

基于人工免疫的入侵检测系统的研究

 探讨了入侵检测系统的发展现状,研究生物免疫系统的特点和基本理论。在分析传统的人工免疫系统及LISYS系统的基础上,提出了一种改进的基于人工免疫的入侵检测系统。该系统在研究现有检测器生成算法的基础上,提出了位变异的初始检测器生成算法,对检测攻击的变异更为有效。该系统引入生物免疫学的协同刺激机制,并用LRU算法取代随机淘汰策略。实验结果证明这些方法能降低误报率,保证检测器的检测效率。     

人工免疫算法对遗传算法改进的仿真研究

遗传算法是一种很好的优化算法,但其本身存在着易早熟、效率低等不足.人工免疫算法是参考生物免疫系统机制的一种算法,它通常用于对其它算法的改进.论文用人工免疫算法对遗传算法进行改进,在遗传算法中引入浓度机制并从问题中提取疫苗.通过实验对比,它对遗传算法的改进取得了较好的效果.     

基于人工免疫算法的电梯交通动态分区的优化

提出了一种利用新兴的人工免疫算法优化电梯高峰客流动态分区的新方法，实现了非连续楼层的优化计算．剖析了电梯交通的动态分区模型，设计了动态分区模型的人工免疫算法，并对之做了比较仿真研究．仿真结果表明，基于该算法的动态分区在处理客流分布不均匀的电梯交通时，表现出良好的性能．该算法能快速地找到电梯交通的最优分区或者次最优分区，具有一定的应用价值．     

基于人工免疫算法的导弹火力分配

人工免疫算法是一种近年来新发展起来的优化算法,目前它已被广泛应用于解决许多实际问题,如函数优化、图像处理、组合优化、网络安全、知识发掘、电网规划等许多领域。本文通过对人工免疫算法的研究,阐述其在导弹武器火力分配上的应用。首先描述了导弹火力分配优化问题,并建立了其数学模型;然后设计和实现了一种人工免疫算法;最后运用人工免疫算法求解了该问题。     

一种模糊人工免疫网络故障诊断策略

基于免疫系统与故障诊断系统在作用机制上的相似性,在建立通用的人工免疫网络故障诊断模型的基础上,提出一种基于模糊人工免疫网络的故障诊断算法.文中的免疫系统故障诊断模型,把故障诊断问题建模为抗体-抗原识别和作用问题;设计克隆选择,免疫记忆等故障诊断的免疫规则;并基于故障诊断问题的先验知识,提出一种模糊人工免疫网络故障诊断算法.UCI(University of California,Irvine)标准数据集和一个四级压缩机故障诊断试验表明,该算法能充分利用故障数据的先验信息,快速准确地获得数据样本特征,实现数据的聚类,从而完成故障诊断.     

基于独特型网络动力学模型的人工免疫算法

针对传统人工免疫算法中相似度、浓度以及抗体现有评价方式存在的缺陷，采用独特型网络动力学模型，通过改进亲和力计算方法，使之综合表达函数值和抗体相似程度的信息，以抗体的浓度作为适应值，提出了一种基于独特型网络动力学模型的人工免疫算法．仿真结果表明，这种算法对多模态函数优化是有效的，其搜索效率及收敛速度均优于常见的人工免疫网络算法Opt—aiNet．     

基于人工免疫粒子群优化算法的动态聚类分析

模糊C-均值聚类算法受初始化影响较大,在迭代时容易陷入局部极小值。将粒子群优化算法与模糊G-均值聚类算法相结合,提出一种新颖的动态聚类算法。该算法利用人工免疫思想改进粒子群优化过程,在很大程度上避免了粒子群算法和聚类算法早熟现象的发生,全局搜索能力和局部搜索能力优于同类算法。利用聚类理论中的经验规则kmax≤√n确定聚类数k的搜索范围,在最优粒子基础上进化新一级种群,该方案可有效提高算法的收敛速度。两组数据的仿真实验表明,新算法优于传统模糊C-均值聚类算法,具有收敛速度快和解的精度高的特点。     

基于免疫机制的动态多目标优化免疫算法

作者针对一类决策空间的维数随时间变化的动态多目标优化问题,借鉴免疫应答蕴含的动态进化机制,提出了一种动态多目标优化免疫算法。算法设计中,依据抗体学习机理,设计几种具有自适应能力的免疫算子进化当前抗体群,以及借助免疫系统的识别功能设计环境识别规则,用于加速相似环境的寻优过程。另外,借助两个性能评价指标,经由比较性的数值试验,获得该算法具有较好的搜索效果以及较稳定的环境跟踪能力。     

用改进的人工免疫算法设计时滞滤波器系统

为了改善闭环系统的动态性能,设计了含有时滞滤波器的闭环系统.首先,描述了一类含时滞滤波器的闭环系统的数学模型;其次,提出了用改进的人工免疫算法优化闭环系统参数的方法;最后,进行了仿真.仿真结果表明,用改进的人工免疫算法寻找最优闭环系统,与基本的遗传算法相比,闭环系统有更好动态性能.     

车间流程的免疫调度算法

为了高效地解决车间流程(Flow Shop)问题,提出了一种利用免疫算法求解Flow Shop调度问题的方法.该算法是根据人或者其他高等动物的免疫系统机理设计的,将调度目标和约束条件作为抗原,将问题的解作为抗体,对抗体采用按工件加工顺序进行自然数编码,并把最大流程时间的倒数作为适应度函数,新抗体的繁殖是通过部分匹配交叉算子和按工件顺序互换的变异算子实现的,对抗体产生的刺激和抑制通过抗体浓度来调节,而抗体浓度通过计算抗体之间的最大亲和力获得.通过对Flow Shop问题的基准测试表明,该算法不仅在求解问题的规模上具有很好的可伸缩性,而且在运算时间上也低于遗传算法和模拟退火算法.     

基于免疫反应原理的动态优化算法

生物免疫系统面对复杂的外部环境能够产生相应抗体,快速消除对肌体的威胁,在变化的环境中体现出强大的优化能力和自适应能力.该文借鉴免疫反应机理,提出一种求解动态环境下优化问题的免疫算法.仿真结果表明该算法具有较好的全局优化能力、对环境变化的适应能力强,性能稳定.