收藏本站
《华南理工大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

人工免疫系统动力学模型及其在优化控制中的应用

谭光兴  
【摘要】:本文系统研究了免疫系统反应和免疫网络动力学模型的正平衡解稳定性、分岔及不同参数的动力学行为,探讨人工免疫网络模型在优化算法设计及实际应用中的理论与方法。 首先,本文在Marchuk免疫反应模型研究成果的基础上,利用系统动力学理论,研究Marchuk模型正平衡解的稳定性,产生Hopf分岔和周期解的条件,并用计算机仿真方法研究模型不同参数的动力学行为。将Perelson免疫反应的动力学模型扩展到具有时滞的情形,证明了系统正平衡解无时滞稳定的充分条件及其全时滞稳定充要条件。用积分变换将免疫系统的AB网络模型变形为模仿者动态模型,并研究AB网络的纳什均衡条件。对于Farmer网络模型,用Lyapunov稳定性理论研究其稳定性,得出其正平衡点稳定及吸引的充分条件。 其次,针对常用免疫算法存在的一些缺陷,本文在免疫算法中引入混沌搜索的机制,用分布比较均匀的Hénon映射代替其它混沌映射产生混沌序列,用于搜索过程,以改善免疫算法搜索性能和收敛速度。针对一些多目标优化算法中存在收敛速度慢,得到有效解数量少的问题,本文对多目标优化算法的排序策略进行改进,提出一种新的人工免疫算法用于多目标优化,它能产生更多的Pareto最优解,且解分布区域更广,更为均匀。 最后,利用免疫动力学模型理论研究成果,本文尝试将免疫网络动力学模型应用于免疫算法设计。首次地提出用演化博弈论中的模仿者动态模型来设计一种人工免疫网络,它精确描述了抗体之间的进化博弈关系,并用于模式学习。创造性地提出用免疫网络动力学模型来定义抗体的浓度,抗体间的激励和抑制,用函数值和亲合力之积来表示适应度,对抗体进行评价。在此基础上,论文还研究将抗体网络用于优化,提出一种基于抗体网络的优化算法,并给出了收敛性分析。探索用多克隆AB网络动力学模型设计新的优化算法,引入交连场,繁殖函数,改进用Farmer模型进行算法设计时计算较复杂,不直观的缺点,使算法结构更为简单,易于编程。对于提出的每一个算法,用基准测试函数用计算机进行仿真实验,并与其它进化算法做性能比较,实验表明,基于免疫系统动力学模型的优化算法是具有一定适用性、高效、鲁棒的优化计算方法,有较高的理论和应用价值。此外,本文还探索将这些算法应用于PID控制器的参数整定和化工过程的数据挖掘问题。 本文的贡献在于: (1)从系统动力学角度研究了免疫反应和免疫网络的动力学行为,对模型进
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 邓九英;毛宗源;罗英辉;;基于人工免疫网络的模式识别算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 罗欣贤;转型期私营企业产权安全问题研究[D];华南理工大学;2007年
2 韩旭明;若干改进的人工免疫算法及其在大气环境领域中的应用[D];吉林大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡朝阳,文福拴;免疫算法与其它模拟进化优化算法的比较研究[J];电力情报;1998年01期
2 刘芳,孙杨军;基于多克隆选择的多维关联规则挖掘算法[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
3 张向荣,焦李成;基于免疫克隆选择算法的特征选择[J];复旦学报(自然科学版);2004年05期
4 顾凡及,章惠明,汪云九,齐翔林,曾晓东;神经系统中的非线性动力学问题[J];国外医学.生物医学工程分册;1995年04期
5 李祥飞,邹恩,张泰山;一种模糊规范化PID控制器混沌优化设计[J];工业仪表与自动化装置;2003年01期
6 葛红,毛宗源;免疫算法几个参数的研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2002年12期
7 谭光兴;李中华;毛宗源;;基于独特型网络动力学模型的人工免疫算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2006年01期
8 张利彪,周春光,马铭,刘小华;基于粒子群算法求解多目标优化问题[J];计算机研究与发展;2004年07期
9 徐耀群,孙尧,郝燕玲;一种混沌Hopfield网络及其在优化计算中的应用[J];计算机工程与应用;2002年06期
10 葛红,毛宗源;一种新的数据分析方法:人工免疫网络[J];计算机工程与应用;2002年13期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 朱燕飞;锌钡白回转窑煅烧过程智能建模研究[D];华南理工大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴大宏,赵人达;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究初探[J];四川建筑科学研究;2002年03期
2 黄险峰;;按隔声要求的组合墙体各构件面积反演[J];四川建筑科学研究;2008年03期
3 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
4 乔志杰;程翠翠;;基于遗传算法优化的模糊PID控制研究及其仿真[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
5 张安勤;数据挖掘与进化算法[J];安徽教育学院学报;2002年03期
6 范程华;朱武;;专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
7 田晓艳;;计算智能主要算法研究[J];安防科技;2009年12期
8 安振刚,李谋渭,尹显东,于宁,唐伟;遗传神经网络在平整轧制力预报中的应用[J];鞍钢技术;2001年06期
9 鱼静,戴宗友;一种基于免疫原理的入侵检测系统模型[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
10 尹峰,邓小鹏,许四毛;生物免疫机理在计算机安全领域的应用与发展[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年Z1期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 刘栋;畜禽补体C3d基因克隆及序列分析和重组鸡C3d免疫佐剂效果研究[D];山东农业大学;2010年
3 李佳;载人潜器阻力性能的数值和试验预报及外形优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张亚娟;适应性企业战略协同机制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陆满君;通信辐射源个体识别与参数估计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙晓华;基于聚类的文本机会发现关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 罗云,裴晶晶;城市小康社会安全指标体系设计[J];中国安防产品信息;2004年06期
2 王允建,江锋锁,李钟侠;混沌遗传算法在函数优化中的应用[J];兵工自动化;2005年02期
3 陈强;郑德玲;李湘萍;;基于人工免疫的故障诊断模型及其应用[J];北京科技大学学报;2007年10期
4 陈秀英;金融危机预警指标体系的建立及应用[J];北京统计;1998年08期
5 姜静清,梁艳春,孙延风,吴春国;引入收益因素的RBF神经网络及其应用[J];吉林大学学报(信息科学版);2002年03期
6 赵晓莉;李祚泳;;改进型GA算法在大气环境质量评价中的应用[J];成都信息工程学院学报;2007年01期
7 王俭,胡筱敏,郑龙熙,刘振山;BP模型的改进及其在大气污染预报中的应用[J];城市环境与城市生态;2002年05期
8 尕锋盘山,熊洁;关于国企改革中的“内部人控制”研究综述[J];重庆邮电学院学报(社会科学版);2004年06期
9 周辉,李皊,胡佳庆;旅行商问题的免疫算法[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2003年02期
10 虞统;空气质量日报中的空气污染指数[J];城市管理与科技;2000年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗小平;人工免疫遗传学习算法及其工程应用研究[D];浙江大学;2002年
2 吕岗;免疫算法及其应用研究[D];中国矿业大学(北京);2003年
3 刘若辰;免疫克隆策略算法及其应用研究[D];西安电子科技大学;2005年
4 程志刚;连续蚁群优化算法的研究及其化工应用[D];浙江大学;2005年
5 张剑;多粒度免疫网络研究及应用[D];西北工业大学;2005年
6 孙宁;人工免疫优化算法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 付旭平;基因芯片数据分析[D];复旦大学;2005年
8 张泽明;人工免疫算法及其应用研究[D];中国科学技术大学;2007年
9 龚涛;免疫计算的建模与鲁棒性分析研究[D];中南大学;2007年
10 王丽敏;计算智能改进方法及其在金融与环境领域中的应用[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 叶洪涛;罗飞;许玉格;杨红;梁瑾;;基于新型免疫算法的污水处理过程最优控制[J];华南理工大学学报(自然科学版);2010年02期
2 郭吉安;石红国;;客运专线与既有线衔接车站到发线运用优化研究[J];交通运输工程与信息学报;2012年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 杨红;污水生化处理的智能建模与优化控制策略应用研究[D];华南理工大学;2010年
2 喻刚;建筑工程项目投标报价决策研究[D];天津大学;2009年
3 韩旭明;若干改进的人工免疫算法及其在大气环境领域中的应用[D];吉林大学;2010年
4 段富;大型梯级引水工程自主优化调度模型及其仿真研究[D];太原理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周伟良,何鲲,曹先彬,程慧霞;基于一种免疫遗传算法的BP网络设计[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年01期
2 吴昊,陈良猷;水平差异化产品的市场竞争战略分析[J];北京航空航天大学学报(社会科学版);2002年01期
3 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
4 焦李成,杜海峰;人工免疫系统进展与展望[J];电子学报;2003年10期
5 陈士俊,孙永广,吴宗鑫;一种求解NASH均衡解的遗传算法[J];系统工程;2001年05期
6 李如忠;基于灰关联理论的流域生态环境评价[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2002年03期
7 葛红,毛宗源;免疫算法几个参数的研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2002年12期
8 张军,刘克胜,王煦法;一种基于免疫调节和共生进化的神经网络优化设计方法[J];计算机研究与发展;2000年08期
9 王大明,毛宗源;并行遗传算法综述[J];暨南大学学报(自然科学与医学版);1998年01期
10 禹建丽,V.K roumov,孙增圻,成久洋之;一种快速神经网络路径规划算法[J];机器人;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张文杰;李武鹏;李霞;;基于二维混沌映射的免疫算法研究[J];电脑开发与应用;2011年07期
2 谢光辉;金敉娜;桥本稔;赵连臣;朱志勇;;基于神经元振荡器的下肢助力机器人动力学仿真[J];机械传动;2011年09期
3 刘韬;苏品刚;刘亚娟;;资源有限人工免疫系统的改进[J];计算机工程与应用;2011年26期
4 葛红;;一种改进的人工免疫网络:免疫特征映射网[J];计算机应用研究;2011年09期
5 樊龙军;李艳;吴磊;陈鹏;;基于动态免疫网络的聚类算法[J];福建电脑;2011年05期
6 张鹏涛;王维;谭营;;基于带有惩罚因子的阴性选择算法的恶意程序检测模型[J];中国科学:信息科学;2011年07期
7 宋瑞晓;魏静;苗建军;李东;;复杂网络环境下的知识元进化博弈及中心性测度研究[J];图书情报工作;2011年08期
8 史旭华;钱锋;;动态环境的人工免疫网络多Agent优化策略[J];控制理论与应用;2011年07期
9 彭昱静;邹盛荣;陈彦;;群落划分方法在免疫网络中的比较[J];电脑知识与技术;2011年18期
10 刘锦伟;唐俊;;一种改进的实值负选择算法[J];计算机工程;2011年14期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏东洋;许振成;刘广立;贾晓珊;;O_3/H_2O_2降解六氯苯效能及机理解析[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
2 何世文;陈艺锋;;钇基块体非晶合金等温晶化动力学[A];全国材料科学中的数学应用研讨会论文集[C];2010年
3 杨成;孟波;刘晓亚;陈明清;;激光光散射研究支化淀粉在NaOH溶液中的内部运动[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 王鹏;李明海;;基于虚拟样机的柴油机主轴径轴承动力学特性研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
5 王跃方;谷滨;;形状记忆合金材料系统非线性动力学研究[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
6 汤克勇;涂连梅;;胶原吸附水分动力学[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
7 韦思铸;雷恒群;孔祥次;胡建平;;莲藕切片机切削机构的动力学仿真[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
8 荣辉;丁洪生;张同庄;;一种空间三自由度并联机构的震动力平衡[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
9 邱凌;陈良华;钟雪;明艳林;童庆宣;陈清西;;亚热带植物提取物对酪氨酸酶激活调控的研究[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2008年学术交流会论文摘要汇编[C];2008年
10 邱枫;;对称两嵌段聚合物形成的球状胶束翻转动力学[A];中国化学会第27届学术年会第07分会场摘要集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 卢颖石林;“海立动力学院”揭牌[N];消费日报;2007年
2 贵州省黔东南州岑巩县中学 向发明;动力学三大支拄的特性及其应用浅析[N];学知报;2011年
3 朱立明;用现代医学研究传统针灸学[N];中国医药报;2001年
4 韦以宗;要重视中医主体在知识动力学中的地位[N];中国中医药报;2007年
5 记者 金振娅 通讯员 马璟;我国首个宇航动力学国家重点实验室成立[N];光明日报;2009年
6 向畅;张伟:在重大工程中探寻非线性动力学[N];光明日报;2007年
7 文进;自释釉形成的动力学初步分析[N];广东建设报;2006年
8 记者  向杰 通讯员  孙银玲;国家海洋局首个国家重点实验室获准建设[N];科技日报;2006年
9 通讯员 孙银玲;揭示海洋环境动力过程和演变奥秘[N];中国海洋报;2006年
10 孙银玲;卫星海洋环境动力学实验室获准建设[N];中国海洋报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭光兴;人工免疫系统动力学模型及其在优化控制中的应用[D];华南理工大学;2006年
2 张著洪;人工免疫系统中智能优化及免疫网络算法理论与应用研究[D];重庆大学;2004年
3 夏雷;Nd-Al-Fe-Co大块非晶的非晶形成能力、磁性和显微结构研究[D];上海大学;2004年
4 李忠来;碳纳米管负载钌催化剂上氨合成及氨分解的TAP研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
5 李金洪;高铝粉煤灰制备莫来石陶瓷的性能及烧结反应机理[D];中国地质大学(北京);2007年
6 傅忠君;聚乳酸纤维织物染色性能研究[D];武汉理工大学;2008年
7 陈岳兵;面向入侵检测的人工免疫系统研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 李中;基于人工免疫系统的电力变压器故障诊断技术研究[D];华北电力大学(河北);2010年
9 刘星宝;人工免疫系统的若干关键问题研究[D];中南大学;2010年
10 田玉玲;多层免疫模型及其在故障诊断中的应用研究[D];太原理工大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯栋梁;基于人工免疫原理的聚类问题研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 马向东;基于免疫原理的控制器研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 徐春鸽;人工免疫系统研究及其在数据聚类中的应用[D];华南师范大学;2007年
4 李建伟;人工免疫系统研究及其在故障诊断中的应用[D];太原理工大学;2007年
5 李佳明;基于人工免疫算法的A3000装置控制方案研究[D];大庆石油学院;2007年
6 王卫民;基于人工免疫系统的否定选择算法改进相关研究[D];电子科技大学;2008年
7 杨毅玲;基于HMM/AIS的关键词检测系统[D];哈尔滨工程大学;2007年
8 王军;基于人工免疫原理的入侵检测算法研究[D];武汉理工大学;2008年
9 段颖;基于免疫机制的动态克隆选择算法[D];吉林大学;2007年
10 章登科;基于人工免疫系统的检测器生成算法研究[D];华南师范大学;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026