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《西安电子科技大学》 2001年
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免疫进化计算理论及应用

王磊  
【摘要】: 自然界中各类生物体的智能行为正越来越受到广大科学工作者的关注,特别是近年来,基于生物信息系统的研究已逐渐成为人工智能研究领域的一个重要内容。有鉴于此,本论文在分析原有进化算法的优越性与存在不足的基础上,借鉴生命科学中免疫的概念与理论,提出了一系列新的算法——基于免疫机制的进化算法。这些算法主要包括:免疫算法,免疫规划和免疫策略。算法的核心在于免疫算子的构造,而免疫算子又是通过接种疫苗和免疫选择两个步骤来完成的。免疫算子的作用是在解决工程实践中一些难度较大的问题时,将有关先验知识和背景理论与已有的一些智能算法有机地结合起来,以提高算法的整体性能。理论分析和仿真研究表明,免疫进化算法不仅是有效的,而且是可行的,并且可以较好地解决原进化算法中出现的退化问题。理论证明,上述三种算法都是收敛的。 免疫进化计算在本质上讲是一种优化算法,所以它们可以应用于一些诸如自动控制、故障诊断、模式分类、图象识别、优化设计、机器学习和网络安全性等广泛领域,本文在这方面也做了一些初步的尝试。 首先,在人工神经网络的设计方面,已有的一些神经网络模型都是在对生物神经系统认识的基础上,进行了高度简化与抽象的结果。原有模型虽应用广泛,但也存在一些自身难以克服的缺陷。有鉴于此,本文将免疫思想及其理论分别与已有的通用神经网络和性能较为优越的子波神经网络模型相结合,研究并设计了一种能够利用先验知识来对问题进行求解的新型网络,即免疫神经网络,使网络提高了对一些疑难问题的处理能力。 其次,在通信领域,本文主要针对当前研究的一个热点问题——CDMA多用户检测,展开研究。由于CDMA系统使用的扩频码集—般并非严格正交,所以互相关系数会引起各用户间的相互干扰,而且在异步传输信道以及多径传播环境中这种干扰更为严重。本文针对这一问题,探索了采用免疫策略算法来构造和训练RBF网络的可能性和有效性,其中介绍了用于网络训练的具体算法和采用该RBF网络的多用户检测器,从中收到了良好的效果。 最后,针对随当前网络信息系统的不断拓展与延伸,信息保密与安全的重要性日渐突出的问题。我们在研究解决信息传输与处理过程中的安全性、保密性和稳定性等问题的基础上,借鉴生物免疫现象的有关机理,提出并设计了一种基于人工免疫策略 D 王磊:酉安电子科吱大学俗士学位论文 的计算机信息安全系统。该系统包括两个方面,即信息传输免疫系统和计算机信息处 理免疫系统。 总之,自然兔疫系统孕育着丰富的信息处理机制,而基于这种机制的人工免疫系 统模型及其应用方面的探索,已逐渐成为国际人工智能研究领域的热点。本文在建立 基于自然免疫机理的算法模型方面做了大量的工作,具有一定的创新性。另一方面, 本文利用该模型在实践应用方面进行了必要的探索,收到了一些效果和总结了一些经 验。深入分析自然免疫现象的内在动因,优化和完善现有算法的模型与结构体系,拓 展应用领域将是我们下一步研究的重点和努力的方向。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 谢克明,郭红波,谢刚,续欣莹;人工免疫算法及其应用[J];计算机工程与应用;2005年20期
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10 张承伟;黄伟;梁鹏;;基于免疫算法的可信软件系统四层本体模型[J];计算机应用研究;2009年11期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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6 宋琛;多智能体的战术行为决策研究及应用[D];南京航空航天大学;2011年
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8 曾庆盛;多种群竞争与协同的人工免疫计算模型及应用[D];福建师范大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 龚涛;杜常兴;;免疫计算研究的进展[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张驰;基于BICM调制的MIMO-OFDM系统的高效编译码技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 于志明;无线通信系统中的信号识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 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
5 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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7 赵国清;因子图上基于迭代检测的伪随机序列快速捕获算法及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 成述儒;藏绵羊DQA1、DQA2和DRB3基因多态性与单倍型连锁分析[D];甘肃农业大学;2010年
9 宫宇;基于STBC-OFDM技术的海上移动通信新框架体系的研究[D];大连海事大学;2010年
10 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
2 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
5 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
6 纪二云;基于改进遗传算法的电力系统无功优化的研究[D];山东科技大学;2010年
7 施晓坤;煤炭企业人才结构优化[D];山东科技大学;2010年
8 蒋静;基于子空间的二阶统计量盲信道辨识算法研究[D];郑州大学;2010年
9 马宗梅;遗传算法在考试系统组卷中的应用与研究[D];郑州大学;2009年
10 陈乃锋;MFSK水声通信信号处理子系统的设计与实现[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 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 黄宏伟;城市隧道与地下工程的发展与展望[J];地下空间;2001年04期
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10 宫鹏涵;陈锦喜;李永建;万龙;;某榴弹发射器刚柔耦合动力学建模与仿真研究[J];兵工自动化;2008年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾宇辉;下一代无线通信系统资源管理及QoS增强研究[D];华中科技大学;2011年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 隋岩;智能移动机器人路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吴昳恬;基于免疫算法的TSP问题求解[D];苏州大学;2010年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孟飞;王仕成;杨小冈;张合新;;基于Hausdorff距离和免疫遗传算法在图像匹配的应用研究[J];兵工自动化;2008年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 洪露;穆志纯;;一种新的克隆混沌调节算法的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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7 郑宏;李立;孙涛;;面向高分辨率卫星影像的水面船只免疫检测方法[A];第十三届全国图象图形学学术会议论文集[C];2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王大伟;基于免疫的入侵检测系统中检测器性能研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
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4 陈文清;基于免疫机理的水泥生产工艺故障智能诊断方法研究[D];华中科技大学;2011年
5 凌海风;面向装备保障的多准则决策相关方法和技术研究[D];南京大学;2011年
6 陶媛;基于生物免疫的动态风险识别模型研究与应用[D];上海大学;2011年
7 史旭华;基于多Agent系统的人工免疫网络及其应用研究[D];华东理工大学;2011年
8 叶洪涛;基于免疫算法的污水处理系统预测及优化控制研究[D];华南理工大学;2011年
9 刘宏兵;多目标粒度支持向量机及其应用研究[D];武汉理工大学;2011年
10 王琼;基于优化理论的神经网络研究及在抽油机故障诊断中的应用[D];东北石油大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 雷鸣;OFDM系统自适应资源分配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【相似文献】
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1 高洪元,庞伟正;基于RBF神经网络多用户检测方法的设计[J];应用科技;2005年05期
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3 杨孔雨;基于免疫进化的多模态优化算法研究[J];计算机应用;2004年12期
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6 李丙春;耿国华;;基于粒子群优化的图像自适应增强方法[J];计算机工程与设计;2007年20期
7 王磊,焦李成,刘芳,张艳宁;免疫进化子波网络及其学习算法[J];电子学报;2001年S1期
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10 郭子龙,王孙安;免疫进化模糊聚类算法在边缘检测中的应用[J];西安交通大学学报;2004年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王磊;免疫进化计算理论及应用[D];西安电子科技大学;2001年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖常;基于免疫进化与协同进化的移动机器人路径规划[D];中南大学;2008年
2 胡宇博;基于多目标免疫进化算法的动态车辆路径优化研究[D];郑州大学;2009年
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4 丁伟;基于免疫进化与混沌变异的移动机器人路径规划[D];哈尔滨理工大学;2007年
5 吉欢;基于免疫机制的模糊聚类方法的研究[D];西安理工大学;2008年
6 关继波;基于多模态免疫进化和遗传精英保留优化算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 曾民;自适应分层的免疫系统[D];电子科技大学;2007年
8 高廷玉;人工免疫系统在机组故障检测技术中的应用研究[D];太原理工大学;2007年
9 白鹭;基于自适应人工免疫进化的网格聚类算法研究[D];沈阳大学;2010年
10 李眩;基于免疫原理的矿石品位估算[D];西安建筑科技大学;2008年
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