文档介绍：免疫算法第二组任务分配1234免疫算法的由来及其基本概念(林伟)免疫算法的模型及其基本步骤(魏志强)免疫算子的机理与构造(郭子立)免疫算法源代码详解(袁文涛)56常用的免疫算法(郭伟)四种改进免疫算法及其比较(陈宇奇)7免疫算法的发展前景与展望(潘金柱)1林伟142460420在生命科学领域中,人们已经对遗传(Heredity)与免疫(Immunity)等自然现象进行了广泛深入的研究。时至八十年代中期,美国Michigan大学的Hollan教授不仅对以前的学者们提出的遗传概念进行了总结与推广,而且给出了简明清晰的算法描述,并由此形成目前一般意义上的遗传算法(icAlgorithm)GA。由于遗传算法较以往传统的搜索算法具有使用方便、鲁棒性强、便于并行处理等特点,因而广泛应用于组合优化、结构设计、人工智能等领域。另一方面,Farmer和Bersini等人也先后在不同时期、不同程度地涉及到了有关免疫的概念。实践也表明,仅仅使用遗传算法或者以其为代表的进化算法,在模仿人类智能处理事物的能力方面还远远不足,还必须更加深层次地挖掘与利用人类的智能资源。所以,研究者力图将生命科学中的免疫概念引入到工程实践领域,借助其中的有关知识与理论并将其与已有的一些智能算法有机地结合起来,以建立新的进化理论与算法,来提高算法的整体性能。基于这一思想,将免疫概念及其理论应用于遗传算法,在保留原算法优良特性的前提下,力图有选择、有目的地利用待求问题中的一些特征信息或知识来抑制其优化过程中出现的退化现象,这种算法称为免疫算法(ImmuneAlgorithm)IA。免疫算法的提出免疫Immune免疫算法的由来及其基本概念1免疫系统是哺乳动物抵御外来有害物质侵害的防御系统,动物一生始终处于复杂多变的、充满伤害的自然环境中,能够平安无事、进行正常的生命活动,免疫系统在其中起着重要的作用。人体中免疫系统由免疫器官(骨髓、淋巴结、扁桃体、阑尾等)、免疫细胞(淋巴细胞、血小板等),以及免疫分子(补体、免疫球蛋白等细胞因子等)组成。免疫系统分为固有免疫(又称非特异性免疫)和适应免疫(又称特异性免疫),其中适应免疫又分为体液免疫和细胞免疫。免疫系统通过分布在全身的不同种类的淋巴细胞识别和清除侵入生物体的抗原性异物。当生物系统受到外界病毒侵害时,便激活自身的免疫系统,其目标是尽可能保证整个生物系统的基本生理功能得到正常运转。免疫算法的生物学基础—免疫系统免疫Immune免疫算法的由来及其基本概念1免疫系统的工作模型免疫Immune免疫算法的由来及其基本概念1在生物自然界中,免疫现象普遍存在,并对物种的生存与繁衍发挥着重要的作用;生物的免疫功能主要是由参与免疫反应的细胞或由其构成的器官来完成的;生物免疫主要有两种类型:特异性免疫反应(SpecificImmunity)非特异性免疫反应(NonspecificImmunity)生物免疫系统是通过自我识别、相互刺激与制约而构成了一个动态平衡的网络结构。免疫算法的起源免疫Immune免疫算法的由来及其基本概念1免疫算法的基本概念(1)抗原在生命科学中,是指能够刺激和诱导机体的免疫系统使其产生免疫应答,并能与相应的免疫应答产物在体内或体外发生特异性反应的物质。在免疫算法中,是指所有可能错误的基因,即非最佳个体的基因。抗体在生命科学中,是指免疫系统受抗原刺激后,免疫细胞转化为浆细胞并产生能与抗原发生特异性结合的免疫球蛋白,该免疫球蛋白即为抗体。免疫疫苗根据进化环境或待求问题的先验知识,所得到的对最佳个体基因的估计。免疫调节在免疫反应过程中,大量的抗体的产生降低了抗原对免疫细胞的刺激,从而抑制抗体的分化和增殖,同时产生的抗体之间也存在着相互刺激和抑制的关系,这种抗原与抗体、抗体与抗体之间的相互制约关系使抗体免疫反应维持一定的强度,保证机体的免疫平衡。免疫算法的由来及其基本概念1免疫记忆指免疫系统将能与抗原发生反应的抗体作为记忆细胞保存记忆下来,当同类抗原再次侵入时,相应的记忆细胞被激活而产生大量的抗体,缩短免疫反应时间。抗原识别通过表达在抗原表面的表位和抗体分子表面的对位的化学基进行相互匹配选择完成识别,这种匹配过程也是一个不断对抗原学****的过程,最终能选择产生最适当的抗体与抗原结合而排除抗原。免疫算法的基本概念(2)免疫算子1—全免疫对应于生命科学中的非特异性免疫;全免疫是指群体中的每个个体在进化算子作用后,对其每一环节都进行一次免疫操作的免疫类型;免疫算子2—目标免疫对应于生命科学中的特异性免疫;目标免疫是指在进行了进化操作后,经过一定的判断,个体仅在作用点处发生免疫反应的一种类型。免疫算法的由来及其基本概念12魏志强142460402