免疫控制算法与应用研究

生物免疫系统的学习、记忆、自适应和天然鲁棒性等特性为现代控制理论和控制工程提供了新的研究思路．介绍了生物免疫系统的相关机理,并对生物免疫系统、人工免疫系统和控制系统的相似性进行了说明,总结了主要的免疫模型、算法和免疫控制最新研究成果及应用情况,从理论分析、算法研究、融合研究、应用研究4个方面提出了免疫控制进一步的研究工作,指出了人工免疫系统应用于自适应控制、智能控制、反馈控制、顺序控制、机器人行为控制、自适应干扰中和器等方面的研究方向．结果表明：免疫控制具有十分广阔的应用前景,是富有挑战性的研究课题．     

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.     

免疫遗传算法的现状和展望

介绍了基本遗传算法和免疫遗传算法,重点分析了免疫系统对遗传算法的改进。结合混沌搜索的思想提高了算法运算的效率,并对免疫遗传算法的研究方向做出展望。     

肿瘤免疫治疗现状及发展前景

由于先天免疫系统和后天免疫系统在免疫监视和免疫防御中发挥着决定性作用.因此,利用免疫系统治疗癌症是一种非常有前景的方法.免疫治疗是一个快速发展的领域,代表了恶性肿瘤治疗的范式转变,它提供了一种超越外科手术、常规化疗和放疗的新型治疗方法.如今,癌症免疫治疗方法主要包括免疫检查点封锁、嵌合抗原受体(CAR)T细胞过继免疫、治疗性肿瘤疫苗等.研究目标不仅是针对激活肿瘤的免疫系统,还要考虑目前治疗所存在的阻碍.这些治疗方法解决了部分在血液瘤以及实体瘤难以攻克的问题,为接下来的肿瘤治疗打下基础.本综述主要集中论述当前癌症免疫治疗的方法及现状、当前困境及突破,展现了对肿瘤免疫学方面的基本认识并对其进行展望.     

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。     

一种解决函数优化问题的免疫算法

介绍了免疫算法的基本概念，以及人工免疫系统中的克隆选择原理，基于该原理，结合遗传策略中的高斯变异算子，提出一种免疫算法来解决函数优化问题。给出了算法的描述，数值实验中选择了几个函数进行优化，并将实验数据结果与传统的遗传算法进行了比较。数据实验结果表明，该免疫算法能够寻找到更优的优化结果，并且在收敛速度上明显优于传统的遗传算法。     

基于Agent的流感病毒免疫模型

本文选用一种新的思路,利用Agent计算机模型以及计算机仿真手段来研究免疫系统的宏观性能和某些重要细节,为进一步建立准确完善的免疫系统模型提供有力的依据. 与生物组织和试管中的实验相比,计算机免疫模型更容易设计和分析,且可直接获得实时细胞数目,不需人工统计,成本更低. 本文采用计算机仿真的方法模拟流感病毒入侵免疫系统后细胞的交互作用,并从中发现免疫系统的一些基本规律,同时也得到了在免疫应答过程中起重要作用的一些关键参数,如被感细胞释放病毒数目、病毒匹配度等.     

人工免疫响应的模型研究

根据人类免疫系统的免疫响应过程和免疫学中独特型免疫网络的假设,从免疫响应中B细胞的结合、B细胞的激励以及复制等方面入手,提出了建立人工免疫响应网络模型的新思想.描述了该免疫网络的结构模型、网络中各单元的相互作用和B细胞的克隆扩增以及网络结构的动态更新,并将网络对抗原的首次响应和二次响应进行了仿真.同人类的免疫系统类似,该免疫网络具有学习、记忆和辨识能力,同时具备分布、并行处理的特点.     

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).     

基于人工免疫系统的产品创新设计方法研究

基于创新计算理论,提出了基于人工免疫系统实现产品创新设计的新方法.建立了基于人工免疫系统的产品创新设计框架,对其支撑理论、方法和技术以及免疫创新计算模型、免疫创新设计方法、免疫创新设计应用等4个层面分别进行了详细阐述.结合产品创新设计的有关问题,围绕面向问题求解的免疫辅助创新设计和面向产品演化的免疫设计两个方面,对基于人工免疫系统实现产品创新设计的主要关键技术进行了讨论.     

基于自适应变权免疫网络的电磁信号监测算法

针对人工免疫系统(AIS)用于电磁信号监测领域时,系统输入参数的波动程度差异显著且波动程度会随监测环境的不同发生变化的问题,借鉴变权理论提出了一种自适应变权免疫网络(AVWIN)信号监测算法.该算法能根据监测环境自适应调节各输入参数的权重,使信号空间的信号分离度最大,从而提高系统的监测性能.同时,采用实际无线电监测数据进行实验,验证了信号分离度定义的合理性,并与普通免疫网络对比,证实该算法可显著提高系统的监测性能.     

一种基于阴性选择的免疫检测器生成算法

通过简单介绍计算机免疫系统的原理,并对传统阴性选择算法进行分析,针对其不足,提出了一种新的生成检测器的改进算法。对匹配规则的阈值可变,并引入了全局匹配和局部匹配的概念,提高了生成的检测器成为成熟检测器的概率。同传统的阴性选择算法相比,大大减少了不可避免的“黑洞”数量,提高了检测率。     

基于AIS的中文垃圾邮件处理系统设计与实现

垃圾邮件在互联网上广泛传播，如何有效地避免和防范垃圾邮件已成为一个亟待解决的问题。受生物免疫系统的启发，文章提出了一种基于人工免疫的垃圾邮件处理系统，它采用检测器算法，不需要反复训练就可以分辨出垃圾和非垃圾邮件。实验结果表明，该算法和Bayesian算法相比，分类器对于突然的变化能够快速反应，表现出更高的动态适应性和系统稳定性，在召回率方面也得到了提高。     

基于动态克隆选择算法的病毒检测模型

为了更加有效地检测病毒变种和未知病毒,受生物免疫系统的启发,提出了一种基于人工免疫系统(AIS)的计算机病毒检测模型.通过引入动态克隆选择算法并对其改进,解决了训练过程中自我空间静态固定的问题,提高了病毒检测系统对于不断变化病毒环境的动态适应能力.实验结果表明,该模型拥有较强的自适应能力,可有效地检测病毒程序,并且具有较低的误报率.     

人工免疫中匹配算法研究

针对现有基于人工免疫理论入侵检测系统中的亲和力匹配算法研究的不足,导致检测结果误报率和漏报率较高的问题,提出了一种新的进化匹配机制.定义了自体非自体,给出了成熟细胞动态方程,亲和力累积方程和进化匹配算法,建立了模型的形式化描述.采用动态匹配算法加快了进化速度,保存了具有优势特征的物种,提高了检测效率和准确性,使得对抗原的识别率更为有效.实验结果表明,该模型具有定量、高效率和较好的准确性,能积极主动的保护系统不受实质性攻击.为构建新一代高效合理的网络安全系统提供了一种有效方案.     

一种与遗传算法类似的人工免疫算法

借鉴生物免疫系统的分布性、自适应性等特点，提出了一种类似遗传算法的人工免疫算法，并用一个实例对这种人工免疫算法的各个步骤进行了详细描述。通过仿真与遗传算法对比分析，该方法具有以下优点：一是能有效地克服随机漫游现象；二是采用浓度调节机制控制抗体克隆概率，能维持抗体多样性；三是能对类似抗原入侵产生迅速高效的二次免疫应答。     

A Control Algorithm Derived from Immune Principle

Artificial immune systems （AIS） are biologically inspired problem solvers having been successfully applied in many fields. A controller was designed according to the interactive mechanism between immune molecules. Multiform antigens were constructed and corresponding antibodies designed. The concept of “antibiotic” is presented, whose features and injection time as well as construction method discussed. Based on biological immune mechanism, some fuzzy rules are summarized and used in constructing the controller. The result shows that this controller is simple in structure and can be easily computed, so it is suitable for real time control. The control variable can change adaptively according to the error and its change tendency. Therefore the controller is very flexible and can be directly used in controlling some nonlinear plants. To test the validity of the algorithm, two simulation examples are given, one is linear, and the other is nonlinear. The Simulation results indicate that the control performance of this algorithm is better than that of the conventional PID.     

云计算下手机人工免疫恶意代码检测模型

提出一种适用于云计算环境的基于人工免疫的手机恶意代码检测模型。提出扩展阴性选择算法,提取恶意代码的特征编码生成抗原,增加针对高亲和度检测器的克隆和变异算子,提高成熟检测器的生成效率,在特征检测和检测器生成阶段引入MapReduce并行处理机制,提高计算效率。仿真结果表明,检测模型对未知手机恶意代码具有较高的检测率和计算效率。