人工免疫系统及其在控制系统中的应用研究

生物免疫系统是一个高度并行、分布、自适应和自组织的系统,具有强大的信息处理能力.人工免疫系统(AIS)是对生物免疫系统的模拟,是与生物免疫系统相对应的工程概念.AIS所具有的特性为现代控制理论和控制工程提供了新的研究思路.介绍了AIS在控制领域应用的相关机理,阐述了AIS在该领域中的免疫控制器设计、自适应控制、机器人控制、智能控制等几方面最新应用成果,最后对AIS在该领域的进一步研究工作作了展望.     

一种计算机安全发展的新技术：人工免疫

随着网络的发展，计算机安全问题日益突出。现有的抗病毒技术已经无法快速抑制病毒的繁衍和传播。本文探讨了一种计算机安全发展的新技术——人工免疫，即基于生物免疫系统的计算机病毒免疫技术。在现代信息科学和生命科学相互交叉渗透的研究领域，由生物免疫系统启发的人工免疫系统是继脑神经系统(神经网络)和遗传系统(进化计算)之后的又一个研究热点。本文从理论的角度论述了计算机免疫和生物免疫的相似性；介绍了生物免疫系统机理以及计算机免疫系统的体系结构和常见算法。最后介绍了人工免疫工程的应用现状。     

一种计算机安全发展的新技术:人工免疫

随着网络的发展,计算机安全问题日益突出.现有的抗病毒技术已经无法快速抑制病毒的繁衍和传播.本文探讨了一种计算机安全发展的新技术--人工免疫,即基于生物免疫系统的计算机病毒免疫技术.在现代信息科学和生命科学相互交叉渗透的研究领域,由生物免疫系统启发的人工免疫系统是继脑神经系统(神经网络)和遗传系统(进化计算)之后的又一个研究热点.本文从理论的角度论述了计算机免疫和生物免疫的相似性;介绍了生物免疫系统机理以及计算机免疫系统的体系结构和常见算法.最后介绍了人工免疫工程的应用现状.     

基于生物免疫原理的网络蠕虫免疫系统研究

本文将生物免疫思想引入到计算机的网络蠕虫防御中,在负选择和克隆选择算法的基础上,借鉴其诸多优点构造一个基于生物免疫原理的网络蠕虫免疫系统;提出了网络蠕虫免疫系统的免疫原理和免疫算法,最后提出了免疫系统的整体框架图.     

基于免疫应答的神经网络优化设计及其分类应用

从信息存储记忆的角度观察,神经系统借助感官可存储和记忆外界信息,免疫系统则在抗原识别等方面表现出记忆功能.该文将生物免疫系统中的免疫应答识别原理应用到前馈神经网络中,利用免疫识别算法训练前馈神经网络,能够使网络优化过程趋于全局最优.将该算法对一组实验数据进行分类,仿真结果表明该方法具有良好的可行性和实用性.     

生物免疫机理在计算机安全领域的应用与发展

本文简要阐述了生物免疫系统的免疫机制，分析了免疫机理同计算机安全共同特性，最后介绍了人工免疫在计算机安全领域两个方面的应用和发展：入侵检测系统(IDS)和病毒免疫系统(VIS)。     

城市交通信号免疫自适应控制

针对城市交通流具有较强的时变特性,传统控制方法控制效果不佳的问题,借鉴免疫系统自学习、自适应原理,提出一种城市交通信号免疫自适应控制方法,该方法采用免疫网络记忆控制过程中获得的控制经验,采用克隆选择算法进行绿信时间的全局优化,通过采用知识引导下的在线学习模式,实现了快速在线自适应控制.仿真结果表明该方法可以获得较好交通信号实时控制效果.     

基于免疫算法的聚类分析与实现

在介绍自然免疫系统功能和特性的基础上,阐述了人工免疫算法的基本原理．从提取生物免疫系统的隐喻机制,基于免疫网络理论和克隆选择原理,建立了一种人工免疫数据聚类分析算法．并详细论述了该算法在电梯交通时段自动划分中的具体应用,MATLAB仿真表明该算法可以有效减少聚类数据的冗余信息,对解决交通时段自动划分等数据聚类问题是可行的和有效的．     

一种基于免疫原理的计算机免疫系统模型

生物免疫系统保护了生物体不受外来有害细胞（包括病毒、细胞等）的侵袭，它在生物体内的作用与计算机领域的安全系统有着惊人的相似．本文借鉴了生物免疫原理，设计了一个计算机免疫系统．使之保护计算机中的数据信息，能够使计算机系统在安全可靠的环境中运行．     

基于免疫算法的B-P网络权值设计

提出了一种基于免疫算法的B-P网络权值设计方法，用于实现B-P网络权值空间的搜索．该免疫算法是借鉴生命科学中免疫的概念与理论提出的一种新的算法，算法的核心在于免疫算子的构造，即接种疫苗和免疫选择．免疫算法具有较好的全局收敛性和很强的自适应环境的能力．实验结果也验证了该算法在设计B-P网络权值时的高效能．     

内生安全支撑的新型网络体系结构与关键技术研究构想与成果展望

目前,网络威胁已进入未知威胁时代。然而,传统网络安全基于“马奇诺”式的静态被动防御,缺乏自主性以及自我演化进化的内生安全能力,对未知威胁基本上只能通过“打补丁”的方式事后弥补。这种亡羊补牢的处理方法往往伴随巨大的损失,必须寻求新的思路。网络安全保护系统与人体免疫系统具有惊人的相似性,免疫系统无需病毒先验知识,学习推演能力强,天生具备未知病毒的灭活能力。有鉴于此,本研究以“未知威胁”为核心,以“人工免疫”为创新手段,研究内生安全支撑的新型网络体系结构与关键技术。首先,通过模拟人体免疫系统的基本原理,提出一种面向内生安全的网络空间安全免疫体系结构,以提供如同人体免疫系统一样的网络内生安全能力；然后,基于 mRNA 免疫思想,提出一种基于mRNA免疫的可信任网络寻址与路由控制方法,以有效识别和防范路由劫持；通过基因进化演化等方法,提出一种基于基因进化演化的未知网络威胁自适应发现方法,以形成先验知识不完备条件下未知网络威胁的快速发现能力；通过模拟人体免疫系统“体温风险预警”以及“特异性免疫”机制,提出一种基于人体体温预警机制的网络动态风险实时定量计算方法以及一种基于特异性免疫的快速动态反馈迭代网络风险控制方法,提供先验知识不完备情况下的未知威胁风险评估与应对能力,实现未知攻击的自适应防御；最后,通过构建一个面向内生安全基于免疫的新型网络原型系统,对研究成果进行技术验证,同时根据验证结果对所提出理论及方法进行改进和提高,藉此突破传统网络安全以“打补丁”为主被动防御的技术瓶颈。研究成果对网络空间安全保护的科学研究、技术研发、产业发展等具有十分重要的理论意义和实际应用价值。     

基于人工神经网络的GIS技术

探讨在传统地理信息系统技术的基础上,应用人工神经网络理论 ,提高系统对数据进行复杂的综合分析的功能,并以预测线损率为例,详细计算了系统构成、网络结构、算法设计及参数选取等问题,提出了一种ＧＩＳ技术发展的新思路,以及相应的实现方法。     

齿轮传动动态性能研究中的系统辨识算法

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性能的研究 ,通过研究直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的关系 ,建立了系统辨识差分方程模型 .此模型能够比较准确地描述齿轮传动系统的动态特性 .为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的建模方法 ,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用     

基于脆性因子的复杂系统脆性分析

复杂系统脆性研究是一个全新的研究领域.从脆性致因的内部机制和外部机制入手,建立包含脆性环境和系统结构的4层分析模型.主要分析其下层模型结构,将脆性环境通过脆性事件分解为若干基本脆性因子,用德菲尔法-最大熵原理建立以脆性因子为基础的脆性风险模型,分析预测复杂系统的脆性过程.最后以一个交通系统为例,对在随机的某一天里某个地区的交通路段的脆性过程进行了分析,找到交通系统崩溃的主脆性因子,与实际情况进行比较,说明了该方法的可行性.结果说明对于有效的防止复杂系统的崩溃,分析其脆性风险,应对其主要的脆性因子进行相应的控制.     

棒线材无头轧制虚拟样机及控制策略的研究

为了研制出适合我国国情的具有自主知识产权的棒线材无头轧制系统,对棒线材无头轧制系统的组成及工作机理进行了分析和研究,建立了一套棒线材无头轧制系统虚拟样机,设计了基于PROFIBUS总线的棒线材无头轧制控制系统,提出了基于同步误差补偿的焊机移动控制的控制策略,并用单神经元复合控制器结合人工免疫调节机制对该系统闪光焊机的移动控制进行了仿真.仿真结果表明:单神经元复合控制可以有效地提高焊机对轧制坯的同步跟踪精度,人工免疫反馈机制可显著增强焊机的抗干扰能.     

基于人工免疫算法的旅游突发事件预警研究

对旅游突发事件预警进行了分析,给出了旅游突发事件的人工免疫模型,建立了基于人工免疫模型的旅游突发事件预警系统.应用预警系统对旅游突发事件进行了分类,得出了一种新的旅游突发事件分类方式,可以有效地对旅游突发事件进行预警.     

一种混合的垃圾邮件过滤算法研究

贝叶斯邮件过滤器具有较强的分类能力,极高的准确率,在内容过滤领域占据主导地位。人工免疫系统具备强大的自学习、自适应,鲁棒性等能力,已发展成为计算智能研究的一个崭新的分支。该文在分析贝叶斯的原理和人工免疫的仿生机理的基础上,将贝叶斯与人工免疫相结合,设计和实现了一种基于贝叶斯和人工免疫的混合垃圾邮件过滤算法,并利用现有的垃圾邮件语料库得到预期的实验结果。     

基于神经网络的过程系统动态建模

针对生产过程中参数容易受外界影响而改变,传统的系统辨识方法难以得到精确的数学模型的实际情况,提出利用神经网络的自学习、自适应功能实现动态在线建模。本文对这种方法进行了仿真研究。由计算机产生仿真输入信号：随机信号或Ｍ序列伪随机信号,输入到生产过程中普遍存在的一阶纯滞后对象。通过三层ＢＰ神经元权值的不断调整,实现离线辨识和在线辨识,直到神经网络的阶跃响应曲线几乎和实际系统的阶跃响应重叠。仿真结果表明,     

Matlab在控制系统稳定性分析中的应用

介绍了Matlab语言在绘制经典控制系统根轨迹中的应用,分析当增益k及开环零点变化时系统的阶跃响应,从而选定适合的参数使系统达到所需要的超调量及峰值时间,显示了Matlab语言在处理控制问题时的强大功能。