人工免疫算法对遗传算法改进的仿真研究

遗传算法是一种很好的优化算法,但其本身存在着易早熟、效率低等不足.人工免疫算法是参考生物免疫系统机制的一种算法,它通常用于对其它算法的改进.论文用人工免疫算法对遗传算法进行改进,在遗传算法中引入浓度机制并从问题中提取疫苗.通过实验对比,它对遗传算法的改进取得了较好的效果.     

一种TSP求解的人工免疫遗传算法

分析了旅行商问题的各种求解方法的优缺点，并使用了一种基于人工免疫的遗传算法来求解旅行商问题。这种算法在传统遗传算法的全局随机搜索基础上，借鉴人工免疫中抗体的多样性保持策略，大大提高了算法的群体多样性，避免了遗传算法的过早收敛和局部搜索能力差的缺点。     

基于免疫遗传算法的TSP优化问题求解

在分析人工免疫系统的基础上提出一种改进的人工免疫算法——免疫遗传算法。文中介绍了该算法的基本步骤及特点,并对旅行商问题进行了仿真研究,与基本遗传算法进行了比较。结果表明所提算法能以较快的速度完成给定范围的搜索和全局优化任务,较标准遗传算法具有更强的全局搜索能力。     

一种改进的人工免疫算法在模糊Flow—shop调度问题上的应用

为了克服传统的遗传算法和人工免疫算法的不足，提出一种改进的人工免疫算法。此种算法在进行亲合力计算前利用生成的亲和度矩阵排除相似抗体，大大减少运算量。用此种改进的人工免疫算法优化寻优过程，研究了处理时间不确定并且具有不同交货期窗口的Flow-shop的提前／拖期调度问题。最后，仿真实验验证了算法的有效性。     

混合遗传算法概述

本文首先介绍遗传算法的一些问题,根据遗传算法、人工免疫算法和模拟退火算法的特点,将三种算法有机结合起来,提出混合遗传算法,介绍了其基本流程。     

人工免疫机理在故障诊断中的应用

将人工免疫系统的反面选择算法作了改进，在产生检测器时，利用了遗传算法，并将欧几里德距离作为遗传算法中的适应函数。最后通过模拟实验表明，该算法能对旋转机械故障进行诊断，平均准确率可达95％以上。该算法也可以用于其他系统的在线故障诊断。     

一种改进的人工免疫算法在模糊Flow-shop调度问题上的应用

为了克服传统的遗传算法和人工免疫算法的不足,提出一种改进的人工免疫算法.此种算法在进行亲合力计算前利用生成的亲和度矩阵排除相似抗体,大大减少运算量.用此种改进的人工免疫算法优化寻优过程,研究了处理时间不确定并且具有不同交货期窗口的Flow-shop的提前/拖期调度问题.最后,仿真实验验证了算法的有效性.     

人工免疫系统及人工免疫遗传算法在优化中的应用

叙述了人工免疫学的概况及免疫系统的组成，提出了一种新的优化算法——免疫遗传算法，该算法突出了免疫系统中抗体群合作进化思想。将该方法用于以高炉焦比为优化目标的优化问题，取得较好的效果。     

基于人工免疫算法的软件输出域覆盖测试

如何实现软件输出域覆盖,是对安全攸关软件开展功能测试时面临的一个难题.采用智能化软件测试思路,提出了基于人工免疫算法的软件测试数据自动生成方法.首先分析了软件输出域覆盖问题的由来和面临的困难,说明了利用灰盒测试技术将输出域覆盖转化为软件伪路径覆盖的技术途径,并给出了软件测试数据质量评价的度量指标.其次,给出了人工免疫算法应用于软件测试数据生成的基本思路,介绍了人工免疫算法的一般步骤及其与遗传算法的异同分析.然后,分别设计了抗体亲和度评价算子、抗体浓度评价算子、免疫选择算子、克隆算子、变异算子、抑制算子、刷新算子等人工免疫算法的主要算子,实现了基于人工免疫算法的测试数据自动化生成方法.最后,采用三种不同类型软件对方法有效性进行了验证,并对数据命中率、平均迭代轮次以及测试用例总个数等指标进行了分析.结果表明,该方法满足软件输出域覆盖要求,总体效果优于遗传算法和随机测试.     

人工免疫技术在防火墙及网络入侵检测中的应用

首先介绍了人工免疫系统,然后从最常用,也是最主要的2种安全技术防火墙和入侵检测技术与人工免疫技术结合进行分析说明,解释了人工免疫技术的防火墙,并着重介绍了基因库机制、否定选择机制、克隆选择机制.     

求解柔性作业车间调度问题的免疫遗传算法

通过对柔性作业车间调度问题(FJSP)进行分析,借鉴生物免疫机理提出一种求解柔性作业车间调度问题的免疫遗传算法(IGA).该算法在保留基本遗传算法(SGA)随机全局搜索能力的基础上,通过抽取疫苗和接种疫苗等免疫机制,有效改善基本遗传算法的未成熟收敛和局部搜索能力差的不足,显著提高了基本遗传算法对全局最优解的搜索能力和收敛速度.仿真实例表明,免疫遗传算法能有效解决柔性作业车间调度问题.     

基于免疫遗传算法的炼钢最优炉次计划研究

针对炼钢最优炉次计划问题难以准确求解的实际情况,建立了一种含有0-1变量的整数规划模型,为了求解该优化模型,提出了一种新的免疫遗传算法.该算法通过将免疫算法和遗传算法相结合,在传统遗传算法中加入免疫算子,并且引入了新的个体选择概率模型,有效防止了算法过早收敛的现象.针对该类优化问题的特性,设计了自适应的交叉率和变异率准则,动态调整交叉率和变异率,提高了该算法的精度.基于工厂的实际数据,进行了仿真实验,实验结果表明该免疫遗传算法比普通遗传算法有着更高的搜索精度,证明了该算法在实际炼钢最优炉次计划问题中的有效性和准确性.     

网格协同设计环境下基于资源负载均衡策略的任务调度优化模型及其算法

为了解决协同环境中的冲突问题,设计了一种基于现代协同设计系统的网格仿真模型,并结合免疫克隆算法和遗传算法的优点,提出了一种网格任务调度优化模型和遗传克隆负载均衡算法.仿真实验结果表明,这种调度算法有效地实现了资源的负载均衡,克服了遗传算法容易陷入局部最优的缺点,可以成功地应用于网格任务调度中.     

基于免疫遗传算法的网格任务调度

研究了网格环境下任务调度问题,提出了一个任务调度机制:基于任务图将每一个可能的任务调度方案表示成一个任务-资源分配图,将网格任务调度问题转化为任务-资源分配图优化选取问题.提出了一种基于免疫遗传算法的、实现任务-资源分配图优化选取的任务调度算法.该算法将任务-资源分配图的最长路径作为抗原,每一个任务-资源分配图对应一个抗体.实验结果表明这个算法在全局优化能力及收敛速度上均有显著提高.     

基于遗传算法的Job Shop静态调度算法

研究了具有柔性加工路径的Ｊｏｂ Ｓｈｏｐ静态调度问题，并考虑了与操作序列有关的工件安装时间和工件到期时间的约束。提出了一种将遗传算法和分派规则相结合的调度算法，用遗传算法决定各工件的每个操作应分配到哪台机器上加工，而对每台机器则运用分派规则来决定相应工件在此机器上加工的次序和开始加工时间，遗传算法中的进化机理使得该算法有可能得到最优调度结果。最后给出了此调度算法的仿真结果。     

基于免疫粒子群混合优化算法的混合电梯群控系统新型派梯策略

粒子群算法（Particle Swarm Optimization, PSO）具有模型简单,收敛的快速性和在连续系统中应用的优势,但存在着进化的后期收敛速度变慢,易陷入局部值的缺点。人工免疫 (Artificial Immune, AI) 优化算法利用人工免疫系统抗体多样性的机理和克隆选择算子搜索抗体群,具有很强的全局寻优能力,可以弥补粒子群算法的缺点。结合这两种算法的优缺点,提出了免疫粒子群 (Immune PSO, IPSO) 混合优化算法,并应用于混合电梯群控系统中进行派梯优化,取得了良好的效果。与人工免疫优化算法、粒子群算法分别进行比较,显示出免疫粒子群混合优化算法在优化派梯方案的优越性。文章的结尾展望了今后工作的研究重点和发展趋势。     

人工免疫C-均值聚类算法

通过借鉴生物免疫系统中的克隆选择原理和记忆机制，提出了一种人工免疫C-均值混合聚类算法．该算法采用了新的克隆选择方法，通过亲和度排序和个体浓度定义了个体的选择概率，从而可确定个体的适应值评价函数，以评价和选择个体．算法还集成了一种C-均值搜索算子，用于加快收敛速度．在聚类数目已知的情况下，所提算法能够得到给定数据集下的全局最优划分，与基于遗传算法的聚类方法比较，它具有更快的收敛速度和更高的收敛精度，并可扩展到性能指标能够表示为优化聚类中心函数的聚类模型之中．仿真结果表明，所提算法是有效性的．     

基于改进免疫遗传算法的水电站优化调度应用研究

根据免疫算法的生物学机理,提出了一种改进的免疫遗传算法.该算法将微粒群算法作为免疫算法的全局搜索策略,提高算法的全局搜索能力;利用逐步优化算法对免疫算法的控制策略进行进化操作,提高算法的局部搜索能力;利用免疫算法本身基于浓度的自我调节机制,提高群体的多样性,避免算法过早陷入局部最优解.最后给出了该算法实现的具体步骤,并将其应用于水电站的优化调度中,取得了较为满意的结果,且与动态规划、遗传算法、免疫算法和微粒群算法等比较,验证了算法的有效性和优越性.     

免疫遗传算法在车间作业调度中的应用

为了求解车间作业调度(JSP)这一典型的NP难题,提出了基于免疫遗传算法(IGA)的JSP问题求解方法.在该求解方法中,结合免疫原理和遗传算法提出了应用于JSP问题的IGA算法流程;算法采用基于工序的编码方式、自适应交叉和变异;同时为了改善交叉算子的性能提出了一种改进的基于工序编码的交叉算子.另外,采用车间作业中“最短处理时间原则”作为IGA算法的免疫疫苗,同时给出了免疫算子的设计方法.最后,通过“Muth and Thompson”基准问题的仿真实验验证了IGA算法在JSP问题求解中的有效性.