基于免疫思维进化算法的过热汽温控制系统参数整定

结合人工免疫系统的克隆选择机制,提出了一种基于免疫思维进化算法的PID参数整定方法,并在LabVIEW环境下实现了基于该方法的火电厂过热汽温串级控制系统的参数整定。仿真结果表明,基于免疫思维进化算法的过热汽温参数整定方法能获得比相同条件下,采用思维进化算法和常规PID整定方法更好的控制品质。     

基于目标进化的aiNet聚类算法研究

针对aiNet算法中没有定义目标函数,记忆抗体网络动态无规律变化等问题对算法进行改进,提出了基于目标进化的人工免疫网络聚类新算法,将人工免疫网络压缩聚类抽象为多目标规划问题,提出了免疫网络的整体进化目标和疫苗注射策略,仿真结果表明,新算法的聚类质量、特征压缩质量、参数敏感性等优于原有aiNet算法。     

基于克隆思维进化算法的机器人足球协作策略

针对足球机器人比赛系统的实时性要求,采用了一种克隆思维进化算法对足球机器人比赛系统的高层策略系统进行优化。克隆思维进化算法集免疫机制与进化机制于一体,在发挥思维进化算法优势的基础上增加了克隆(复制)、克隆重组、克隆变异和克隆选择等算子,既保持了种群的多样性,又提高了算法的收敛速度。足球比赛场上的瞬时信息作为抗原,待选策略作为抗体,二者均采用二进制编码方式。用克隆思维进化算法对抗体群进行优化,实验结果表明,采用该算法能快速找到最佳策略,简化了足球机器人决策系统,提高了决策效率。     

基于人工免疫算法的图像直接反馈视觉伺服

提出了一种基于图像直接反馈的平面视觉伺服控制方法,其特点是不需要提取期望图像与反馈图像的图像特征而用人工免疫的智能进化算法直接求解期望图像与反馈图像之间的位置与夹角误差向量,再将此误差信号经视觉控制器转换成机器人空间的位姿增量信号发送给机器人控制器,从而完成视觉伺服闭环控制。与传统的基于图像特征的视觉伺服控制方法相比具有更好的通用性与稳定性。对算法的关键技术、实现步骤及参数选择进行了深入分析,并通过实验验证了所提方法的有效性与稳定性。     

移动机器人路径规划的混合差分进化算法

针对移动机器人无碰撞最短路径规划问题,提出人工势场-差分进化混合算法。建立移动机器人全局环境信息已知的无碰撞路径模型,采用差分进化算法规划机器人最优路径。针对差分进化算法变异因子,采用适应性调节策略;针对差分进化算法在交叉操作过程中的不可行解,提出人工势场法不可行路径修正策略,提高算法寻求最短路径的有效性。实验结果表明,所提混合算法的收敛速度和求解质量均优于基本差分进化算法,实现了移动机器人的无碰撞路径问题的有效求解。     

基于目标进化的aiNet聚类算法

针对aiNet算法中没有定义目标函数、记忆网络动态无规律变化等问题,提出了基于目标进化的人工免疫网络聚类新算法,将人工免疫网络压缩聚类抽象为多目标规划问题,定义了记忆网络的整体进化目标,并采用疫苗注射策略提升免疫学习质量.中心聚类和非线性聚类的仿真结果表明:新算法的聚类质量、压缩质量、参数敏感性等优于原aiNet算法;新算法的平均类散布矩阵迹为4.1420,低于原aiNet的4.2575;样本压缩率比原aiNet算法高8.42%;聚类正确率对压缩阈值的敏感性比原aiNet算法弱.     

混沌免疫模糊聚类算法在图像边缘检测中的应用

针对图像处理中的模糊边缘检测问题,提出一种混沌免疫模糊聚类算法.该算法把混沌变量加载于免疫算法的变量群体中,利用混沌搜索的特点对群体进行微小扰动并逐步调整扰动幅度,明显改善了免疫算法的群体多样性.实验结果表明,该算法不仅具有很强的模糊边缘和微细边缘检测能力,而且可以提高基于人工免疫进化算法的模糊聚类算法的搜索效率.     

一种新的免疫克隆选择算法

提出了一种新的人工免疫系统算法——免疫克隆选择算法,描述了算法的操作过程.采用函数优化仿真实验与进化算法进行比较,结果表明免疫克隆选择算法收敛速度快,求解精度高,稳定性好,并能有效地克服早熟问题和骗问题.     

基于改进差分进化算法的机器人动力学参数辨识方法研究

针对传统差分进化算法存在收敛精度不高和算法容易陷入局部最优等问题,提出一种差分进化(Differential Evolution,DE)算法的改进方案,并用于机器人的动力学参数辨识。首先,利用Newton-Euler方法建立含有关节摩擦特性的机器人动力学模型的线性形式,设计严格满足机器人运动条件的傅里叶级数作为运动轨迹,为提高辨识精度,建立机器人观测矩阵条件数的非线性约束模型来优化激励轨迹;其次,引入DE算法并对其进行优化以提高算法的全局搜索能力和开发能力;最后,以智昌川崎RS010N机器人为对象设计仿真实验,实现了机器人动力学参数的辨识,并对辨识结果与理论值进行了对比分析。结果表明,采用改进的差分进化算法,可以准确地辨识出机器人动力学参数,所建立的模型能够反映机器人的动力学特性。     

基于人工免疫机理的赛场态势评估模型

伴随着足球机器人比赛水平的不断提高,对足球机器人赛场的态势做出实时、客观、准确的评估已经成为足球机器人态势评估系统亟待解决的重要问题。在已有相关的研究基础上,运用人工免疫机理对足球机器人赛场态势进行评估建模和研究,提出算法。仿真实验表明,基于人工免疫机理所建立的赛场态势评估模型与传统的态势评估模型相比较,具有实时、定量、自适应等特点;模型能够实时,量化评估赛场上的态势变化,从而为及时地提出对应的策略提供了准确而强有力的依据。     

基于人工免疫网络的机器人局部路径规划

为解决复杂环境下机器人路径规划问题,提出了基于人工免疫网络(artificial immune network,AIN)的移动机器人局部路径规划算法。建立了AIN与机器人局部路径规划问题的映射关系,给出了算法流程,最后对提出的方法进行了仿真验证,并与人工势场法进行了比较,结果表明该方法在复杂障碍物环境下是可行和有效的。     

基于免疫机理的足球机器人协作控制研究

针对Robocup中型组全自主足球机器人自主协作任务,基于人工免疫机理对机器人个体及群体体系结构进行优化,采用个体混合式体系结构与群体分布式体系提高系统性能。构建适用于比赛环境的足球机器人免疫系统模型,充分考虑模型中抗体与抗原及其他抗体间的激励和抑制作用,给出在动态环境下面临复杂协作任务时的足球机器人协调控制算法及流程,改善多足球机器人冲突的混乱局面,增强足球机器人策略行为的有效性,提高足球机器人系统的智能协作性。实验结果验证:该算法可以有效的增强足球机器人的协作能力,提高规定时间内的平均成功进功率与平均成功进球率。     

移动机器人避障路径规划改进人工势场法

针对路径规划中的大型障碍物,机器人、障碍物与目标点三者一线,以及局部最小值等困难问题,提出了相应的改进人工势场算法。针对大型障碍物问题,采用障碍物边界斥力算法改进传统人工势场斥力函数,确保算法的实用性。针对机器人、障碍物与目标点三者在同一条直线时目标不可达问题,应用虚拟子目标引力算法,确保目标点是机器人的势场全局最小点,使得机器人能顺利到达目标点。针对在障碍物环境下的局部最小值问题,采用区域隔离障碍物的方法,使机器人快速走出局部最小值区域。仿真结果验证了改进算法的有效性。     

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。     

一种基于免疫机理的入侵检测系统模型

在比较了生物免疫系统和入侵检测系统的相似性后,在入侵检测系统中引入了免疫相关机理,建立了一种基于免疫机理的入侵检测系统模型,并对系统模型中涉及的关键技术进行了详细阐述。在模型检测器的生成规则中首次提出并运用了n-r规则,在检测器的生成算法中将克隆选择、否定选择和思维进化相结合,提出了一种全新的算法。理论分析表明该系统模型能有效检测已知和未知的攻击活动,也为解决入侵检测系统的高误报率和缺乏自适应性的难题提供了思路。     

一种新的基于克隆选择原理的人工免疫算法

提出了一种新的基于克隆选择原理的人工免疫算法.该算法基于生物免疫系统的自适应免疫识别机制,通过整合克隆选择过程中的亲和度成熟、阴性选择、免疫记忆、基因库进化和元动力学等关键要素,可在搜索过程中自动获取和积累有关搜索空间的知识,协调利用群体记忆与基因库记忆机制,在资源受限的条件下高效求得问题的解;并对算法的全局收敛性进行了分析.针对STSP问题的实验结果验证了算法的性能.     

机械臂目标区域跟踪防撞控制

针对医疗护理机械臂在轨迹跟踪过程中的人机交互与防碰撞问题,本文提出了一种基于目标区域跟踪以及碰撞预测的机械臂控制方法.本文根据Lyapunov函数,结合人工势能场,设计保证系统稳定性的控制器,实现在目标区域内人机交互的柔顺性;采用会遇距离与会遇时间构造防撞预测模型,建立障碍物作用半径与防撞安全指数的关联模型,实现障碍物作用半径实时可变.实验结果验证了本文所提方法对目标区域跟踪的有效性,人机交互的柔顺性,以及障碍物规避过程的高效,平滑.