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《中国矿业大学(北京)》 2003年
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免疫算法及其应用研究

吕岗  
【摘要】:免疫算法是抽取了生物免疫系统独有的自适应、自组织、多样性、免疫记忆等进化学习机理形成的新信息处理技术,是计算智能领域继人工神经网络和进化计算之后的又一个研究热点。本文研究了免疫算法的理论及其在工程优化领域的应用。主要研究成果如下: 第一章回顾了免疫算法产生和发展的历史,介绍了免疫算法的生物学背景,综述了它的基本特点、应用领域和研究现状。最后阐明了本课题的研究意义和主要内容。 第二章针对基于信息熵的标准免疫算法存在计算过程复杂,搜索效率低的不足之处,通过直接计算抗体间的矢量距离和完全基于抗体浓度的选择策略,提出了一种具有计算形式简洁,编码方式灵活和无需对适应度函数进行线性变换特点的改进免疫算法。 第三章建立了改进免疫算法的数学分析模型。通过将改进免疫算法的状态转移划分为B 细胞种群状态转移和免疫记忆细胞状态转移两个独立的过程,应用有限齐次马尔科夫链证明了改进免疫算法在种群状态空间上具有遍历性,在解状态空间上具有收敛性。 第四章验证了改进免疫算法在求解最优化问题上的优越性。通过一组具有复杂性、约束性、非线性、不确定性的多峰多态函数的寻优仿真实验,将免疫算法与标准遗传算法和模拟退火算法进行了性能对比。实验数据显示免疫算法较好的解决了遗传算法易未成熟收敛和模拟退火算法收敛速度慢的问题。 第五章提出了一种基于改进免疫算法优化前向神经网络权值参数的免疫神经网络模型。利用免疫选择算子来保持解群的多样性,采用改进实数交叉策略来缩小子代的搜索范围,而将传统的BP 算法作为一个变异算子来加快局部收敛的速度。模式分类和曲线拟合的仿真实验表明,免疫神经网络具有比进化神经网络更强的逃逸局部最小的能力和更快的收敛速度。
【学位授予单位】:中国矿业大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 邓婧;李兴源;魏巍;;基于模糊免疫算法的汽轮发电机组OPC控制[J];电力系统及其自动化学报;2011年03期
2 李越;王丰华;金之俭;吴剑敏;;基于粒子群和人工免疫融合算法的接地网优化设计[J];电力系统保护与控制;2011年15期
3 马元社;张建平;王晶;张凡;;基于矢量距免疫算法的电力系统最优潮流计算[J];电网与清洁能源;2011年06期
4 李运江;徐晓东;;Rosenbrock函数全局最大值的免疫算法求解[J];三峡大学学报(自然科学版);2008年01期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘佳;电力系统中若干优化问题的研究[D];东北大学;2009年
2 谢景新;非线性多步预测与优化方法及其在水文预报中的应用[D];大连理工大学;2006年
3 靳晓凌;基于FACTS装置的阻尼控制器设计及控制策略研究[D];山东大学;2007年
4 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
5 张建华;天线阵方向图综合的智能优化算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭伟;贝叶斯优化算法的研究及其在图像分割中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 裴子春;电力变压器故障预测方法研究[D];西华大学;2011年
3 龚小兰;智能天线在TD-SCDMA中的研究与应用[D];上海交通大学;2010年
4 张鹏垒;基于混沌免疫粒子群算法的阵列天线方向图综合[D];河北工业大学;2011年
5 安鑫;免疫遗传算法在中药制药车间调度的研究[D];昆明理工大学;2011年
6 赵红玉;人工免疫在生物发酵过程温度控制中的应用研究[D];河北工业大学;2007年
7 许秀梅;基于退火免疫遗传算法的测试数据生成方法研究[D];北京交通大学;2008年
8 周爱华;基于人工免疫的电力变压器故障诊断研究[D];西华大学;2008年
9 柯芬蓉;基于人工免疫克隆算法的压电悬臂梁振动主动控制的研究[D];西安理工大学;2008年
10 仝磊光;生物信息学中序列比对方法的研究[D];河北农业大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王磊,潘进,焦李成;免疫算法[J];电子学报;2000年07期
2 穆文全,廖晓峰,虞厥邦;基于遗传算法和BP算法的多层感知机杂交训练算法[J];电子科学学刊;1997年02期
3 张讲社,徐宗本,梁怡;整体退火遗传算法及其收敛充要条件[J];中国科学E辑:技术科学;1997年02期
4 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
5 吕岗,谭得健,赵鹤鸣;基于免疫算法的前馈神经网络权值设计[J];计算机工程与应用;2002年17期
6 曹先彬,郑振 ,刘克胜,王煦法;免疫进化策略及其在二次布局求解中的应用[J];计算机工程;2000年03期
7 汪定伟,于海斌;免疫遗传算法及在新产品投入计划中的应用[J];控制理论与应用;2002年05期
8 陈小平,石玉,于盛林;快速寻优的遗传交叉策略[J];控制理论与应用;2002年06期
9 恽为民,席裕庚;遗传算法的全局收敛性和计算效率分析[J];控制理论与应用;1996年04期
10 陈荣,徐用懋,兰鸿森;多层前向网络的研究——遗传BP算法和结构优化策略[J];自动化学报;1997年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨兴江;BP算法的程序实现与改进[J];阿坝师范高等专科学校学报;2002年02期
2 崔艳红;韩庆功;赵玉军;;鸡疫病防治中免疫增强剂的作用[J];安徽农业科学;2006年02期
3 王艳;曹俊茹;吴佩林;;基于SOFM网络的山东省水资源承载力评价[J];安徽农业科学;2009年33期
4 于合龙;陈桂芬;焦鸿斌;;精准农业智能决策技术体系探讨[J];安徽农业科学;2010年02期
5 关荣发;蒋家新;黄光荣;叶兴乾;刘明启;刘斌;;植物源提取物抗过敏作用的研究进展[J];安徽农业科学;2010年14期
6 康文红,王庆伟,高翔,程建峰;旱莲草乙酸乙酯总提物对小鼠外周血T淋巴细胞亚群影响[J];安徽中医学院学报;2000年06期
7 王再涛,童光东;温补培元方对脾虚大鼠细胞因子IL2的影响[J];安徽中医学院学报;2001年06期
8 陶玉敏;基于免疫算法的无向排列的反转排序问题[J];鞍山科技大学学报;2005年02期
9 王小港,姚林声,甘骏人;基于遗传算法的VLSI布图规划方法[J];半导体学报;2002年03期
10 曾凡锋,马润津,蔡自兴;基于改进遗传算法的系统参数辨识方法[J];北方工业大学学报;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 Yu Kerwei;Yang Tsunlirng;;A Case Study of Yacht's Motions Represented by Using Stewart Platform[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 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
3 肖瑛;李振兴;刘国枝;张琳波;;双模式神经网络盲均衡算法研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
4 岳振军;王浩;张雄伟;;基于正弦谐波模型和BP神经网络的语音变换算法及实现[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
5 王茜;雷鸣;酆小凯;;一种人工免疫入侵检测中基于人工神经网络的自体更新方法[A];2008年计算机应用技术交流会论文集[C];2008年
6 刘宏达;马忠丽;;基于小生境免疫算法的船舶FNN自动舵设计[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年
7 林依华;张中杰;尹成;周熙襄;;复杂地形条件下静校正的综合寻优[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第二卷(青藏高原)[C];2003年
8 焦李成;王磊;;免疫全局优化计算[A];中国体视学学会’99学术报告会论文集[C];1999年
9 焦李成;王磊;;免疫进化算法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
10 镡铁春;吴敬松;刘伯颖;;免疫遗传算法及其在函数优化中的应用[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10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 魏建香;学科交叉知识发现及其可视化研究[D];南京大学;2010年
3 包健;有限精度权值神经网络优化的研究与应用[D];华东理工大学;2011年
4 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
5 刘贵;精毛纺织品虚拟加工中的预报与反演模型研究[D];东华大学;2010年
6 赖芨宇;基于知识挖掘的企业管理集成系统研究[D];东华大学;2011年
7 王芳;基于群体智能的思维进化算法及其在图像分割中的应用[D];太原理工大学;2010年
8 沙丽荣;基于正交基神经网络的结构可靠性分析[D];吉林大学;2011年
9 刘怀广;浮法玻璃缺陷在线识别算法的研究及系统实现[D];华中科技大学;2011年
10 胡毅;关节式坐标测量机热变形误差建模及修正研究[D];合肥工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李安新;BP神经网络研究与硬件实现[D];山东科技大学;2010年
2 张华杰;模糊神经网络在肺癌诊断中的应用[D];郑州大学;2010年
3 姚慧娟;光视觉球形目标识别技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张帅;拉曼光谱预处理及多组分分析方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 魏卓群;GPU并行免疫算法在冷轧生产调度中的应用[D];大连理工大学;2010年
6 高威;基于遗传算法的核材料γ能谱分析技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 牛园园;分布式数据库有关连接查询优化算法的研究[D];长沙理工大学;2010年
8 马栋;模糊Hopfield网络在人脸识别中的应用[D];长沙理工大学;2010年
9 孙洋;基于免疫遗传算法和粒子群算法的聚类研究[D];长沙理工大学;2010年
10 刘坤朋;数据挖掘中聚类算法的研究[D];长沙理工大学;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 周力,崔祎;一种带折衷因子的FUZZY控制器的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年03期
3 王园园;;基于改进背景值的GM(1,1)模型的农业用水量预测[J];安徽农业科学;2009年05期
4 李克钢;许江;黄国耀;;基于不等时距GM(1,1)模型预测边坡失稳变形[J];地下空间与工程学报;2006年06期
5 吴大方,刘安成,麦汉超,房元鹏;压电智能柔性梁振动主动控制研究[J];北京航空航天大学学报;2004年02期
6 吕善伟,韩艳菊,王伟;遗传算法综合阵列的幅度和相位方向图[J];北京航空航天大学学报;2005年09期
7 荚伟,高仲仪;基于遗传算法的软件结构测试数据生成技术研究[J];北京航空航天大学学报;1997年01期
8 郑德玲,梁瑞鑫,付冬梅,李晓刚,方彤;人工免疫系统及人工免疫遗传算法在优化中的应用[J];北京科技大学学报;2003年03期
9 牟在根;梁杰;隋军;颜谋;;一种模糊控制小生境遗传算法的应用研究[J];北京科技大学学报;2006年03期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 梁瑞鑫;郑德玲;周颖;位耀光;;免疫遗传算法在高炉焦比目标优化中的应用[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 向小东;基于神经网络与混沌理论的非线性时间序列预测研究[D];西南交通大学;2002年
2 李晓磊;一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D];浙江大学;2003年
3 陈治飞;混合混沌优化算法的研究及其在水下电机的应用[D];沈阳工业大学;2004年
4 鲁志伟;大型接地网工频接地参数的计算和测量[D];武汉大学;2004年
5 张鹏翔;多目标进化算法及其在电力系统中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
6 杨奎河;短期电力负荷的智能化预测方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
7 闫冬;可控串联补偿装置的控制策略研究[D];山东大学;2003年
8 李中华;垂直交通客流分析与电梯群控制优化研究[D];华南理工大学;2005年
9 钟一文;智能优化方法及其应用研究[D];浙江大学;2005年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尚海涛;黄原胶发酵过程智能控制研究[D];郑州大学;2002年
2 张亚刚;发酵过程计算机控制系统的设计与研究[D];天津科技大学;2001年
3 刘杰;啤酒发酵过程模糊控制系统研究[D];大连理工大学;2003年
4 肖杰;啤酒发酵生产过程自动化及优化算法的应用研究[D];浙江大学;2003年
5 霍凤财;基于人工免疫算法的优化问题研究[D];大庆石油学院;2004年
6 王小红;基于免疫反馈机理的MOCVD系统温度自动控制研究[D];西安电子科技大学;2004年
7 潘鑫;基于神经网络的短期负荷预测研究[D];河海大学;2004年
8 王丽敏;粒子群算法及神经网络在大气质量评价及预测中的应用[D];吉林大学;2004年
9 闫晓强;大气质量中长期预测方法的研究[D];天津大学;2004年
10 刘冰;人工免疫算法及其应用研究[D];重庆大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 王一振;马世英;王青;邓朴;李庆生;;电力系统孤网高频问题研究现状和发展趋势[J];电网技术;2012年12期
2 孟阳;侯媛彬;张译文;;基于免疫蚁群融合算法的机械臂目标图像边缘检测[J];计算机应用研究;2012年04期
3 肖新凤;闫晓慧;;一种改善遗传算法测试数据自动生成的策略[J];科技信息;2010年29期
4 龙云安;孙峥;;科技突破的金融依赖效应和机制研究[J];科学管理研究;2012年04期
5 史庆岩;何为;杨帆;;基于模拟退火遗传算法的接地网故障磁场诊断方法研究[J];电力系统保护与控制;2012年20期
6 王义;毛芸;;一个基于填充函数的全局优化算法及力学应用[J];三峡大学学报(自然科学版);2008年04期
7 杨跃光;刘璇;;一种改进的Newton算法在电力系统潮流计算中的研究与应用[J];陕西电力;2011年10期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 向昌盛;基于支持向量机的时间序列组合预测模型[D];湖南农业大学;2011年
2 王文川;水电系统中预报与调度的混合智能方法研究及应用[D];大连理工大学;2008年
3 郭成;基于量测及计算智能的电力系统阻尼控制研究[D];西南交通大学;2009年
4 李欣;量子计算与过程神经网络研究及应用[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 尹汉钊;基于递归神经网络与集成算法的时间序列预测应用研究[D];西安电子科技大学;2010年
2 巩志;蛋白质多序列比对算法及其评估算法的研究[D];山东经济学院;2011年
3 裴子春;电力变压器故障预测方法研究[D];西华大学;2011年
4 徐小俊;群智能优化算法在多序列比对中的应用[D];陕西师范大学;2011年
5 陈雷;基于UML协作图的测试序列生成方法研究[D];河北工程大学;2011年
6 张玉中;基于GA的软件测试用例自动生成技术研究[D];成都理工大学;2011年
7 阎晓明;关系数据库模拟数据生成系统设计与实现[D];大连海事大学;2011年
8 陈丽杰;基于IGA-RBF网络的板形智能识别与控制[D];燕山大学;2009年
9 王洁;基于免疫遗传算法的Job Shop调度问题研究[D];浙江工业大学;2009年
10 梅聪;基于人工免疫算法的模拟电路故障诊断[D];南京理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 曹先彬,庄镇泉;一个基于启发式经验的立体布局进化策略[J];电子科学学刊;1998年03期
2 徐宗本,高勇;遗传算法过早收敛现象的特征分析及其预防[J];中国科学E辑:技术科学;1996年04期
3 张讲社,徐宗本,梁怡;整体退火遗传算法及其收敛充要条件[J];中国科学E辑:技术科学;1997年02期
4 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
5 何永勇,褚福磊,钟秉林;基于进化计算的神经网络设计与实现[J];控制与决策;2001年03期
6 曹先彬,刘克胜,王煦法;基于免疫进化规划的多层前馈网络设计[J];软件学报;1999年11期
7 高洁;应用免疫算法进行电网规划研究[J];系统工程理论与实践;2001年05期
8 王煦法,张显俊,曹先彬,张军,冯雷;一种基于免疫原理的遗传算法[J];小型微型计算机系统;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张四海,曹先彬,王煦法;基于免疫识别的免疫算法[J];电子学报;2002年12期
2 谢开贵,周家启;基于免疫算法的配电网开关优化配置模型[J];电力系统自动化;2003年15期
3 李金城;张国忠;滕红丽;周晟;吴红霞;;免疫算法研究[J];沈阳航空工业学院学报;2005年05期
4 左兴权,李士勇;一种用于优化计算的自适应免疫算法[J];计算机工程与应用;2003年20期
5 梁鸿生,郝勇娜,王凯,柴继河;免疫算法[J];昆明理工大学学报(理工版);2003年05期
6 张礼兵,金菊良,王军;一种免疫遗传算法研究及应用[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2004年07期
7 周凤岐,高康林;免疫计算在求解约束优化问题中的应用[J];微电子学与计算机;2004年11期
8 胡小明,吴耿锋,樊建;基于时间栅格法和免疫算法的机器人动态路径规划[J];计算机应用;2005年03期
9 吴进波;熊盛武;徐宁;;免疫模拟退火算法求解TSP[J];计算机工程与应用;2006年28期
10 钱红建;叶洛华;杜翠娣;王淑萍;;基于遗传免疫算法的网络入侵检测的研究[J];信息化建设;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 沈冠町;徐本柱;刘晓平;;改进的免疫算法在作业车间调度中的应用[A];全国第21届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2010)暨全国第2届安全关键技术与应用学术会议论文集[C];2010年
3 李强;;前向神经网络的复合遗传算法可调参数优化学习算法[A];1999年中国神经网络与信号处理学术会议论文集[C];1999年
4 许殿;史小卫;;基于免疫算法的微波电路优化技术[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
5 周德义;左春柽;李静;苗菲;张舟;;基于免疫算法的齿轮减速器区间优化研究[A];走中国特色农业机械化道路——中国农业机械学会2008年学术年会论文集(下册)[C];2008年
6 王玮;占荣辉;张军;;基于免疫算法的距离像长度估计[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7 苏兆品;蒋建国;尹翔;夏娜;李勇;;一种基于免疫的敏捷供应链形成算法[A];全国先进制造技术高层论坛暨制造业自动化、信息化技术研讨会论文集[C];2005年
8 孟科;李绍军;钱锋;;实数编码免疫算法在溶剂脱水塔软测量中的应用[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
9 张铃;张钹;;前向神经网络的设计原则[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1998年
10 吕岗;赵鹤鸣;;一种优化前向神经网络权值的免疫算法[A];2003年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕岗;免疫算法及其应用研究[D];中国矿业大学(北京);2003年
2 勾轶;基于免疫算法和多传感器信息融合的电机故障综合诊断方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
3 叶莲;基于免疫算法的分类方法及其应用研究[D];重庆大学;2012年
4 叶剑锋;基于免疫优化算法的阵列天线综合的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 盛守照;前向神经网络学习问题研究及其在转台控制中的应用[D];南京航空航天大学;2005年
6 葛红;免疫算法及核聚类人工免疫网络应用研究[D];华南理工大学;2003年
7 王磊;免疫进化计算理论及应用[D];西安电子科技大学;2001年
8 宋晓琳;基于免疫算法的汽车主动悬架控制技术研究[D];湖南大学;2007年
9 刘智超;复杂信号解析与建模方法研究[D];南开大学;2009年
10 孙凯;基于免疫算法与分散搜索的钢铁生产调度研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李子韵;基于免疫算法的配电网电容器优化配置[D];河海大学;2003年
2 东方;基于免疫算法的物流配送VRP研究[D];大连海事大学;2006年
3 张志伟;仿生算法在第三代移动通信多用户检测中的应用[D];哈尔滨工程大学;2005年
4 原进凯;制造车间生产调度及其算法研究[D];武汉理工大学;2008年
5 贾凡;混合语音信号盲分离的算法研究[D];西安电子科技大学;2004年
6 胡德昆;基于人工免疫原理的邮件过滤系统研究与实现[D];电子科技大学;2005年
7 闫旺;基于免疫算法的物流配送车辆优化调度研究[D];长安大学;2005年
8 胡春霞;免疫微粒群算法的研究[D];太原科技大学;2007年
9 夏洁;基于免疫算法的混合智能系统在异常检测中的应用研究[D];中南大学;2007年
10 刘明;求解作业调度问题优化算法的研究[D];吉林大学;2006年
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