基于人工免疫的溺水特征識別系統(tǒng).pdf

1、由生物啟發(fā)的計算可分為人工神經網(wǎng)絡、進化計算、人工免疫系統(tǒng)(AIS)和群智能等。其中AIS作為一個相對年輕的研究領域在最近幾年尤為活躍，已成為計算機科學中的一個重要分支。AIS是根據(jù)生物免疫系統(tǒng)機理和特征等開發(fā)的，并能解決工程問題的計算或信息系統(tǒng)。其起源于生物學家將免疫學理論向工程領域的拓展，人們嘗試模擬生物免疫系統(tǒng)機制或現(xiàn)象的方法解決計算機安全、故障診斷和工業(yè)控制等領域的一些難題。AIS研究與應用相輔相成、并行發(fā)展，其研究可分為理論研

2、究、系統(tǒng)建模和算法研究三個方向，本文著重討論和研究AIS算法研究部分。
　　隨著對AIS應用的推廣和研究的深入，其缺陷或局限性也日益凸顯，研究人員也根據(jù)應用需求提出了各種改進算法。本文基于對經典克隆選擇算法和動態(tài)克隆選擇算法的研究，總結出其存在實時性差、不能動態(tài)響應抗原信息的變化或者響應緩慢等缺陷，并提出了一種實時性克隆選擇算法彌補現(xiàn)有人工免疫算法的這一缺陷，并在嵌入式平臺上予以應用和驗證。
　　主要研究內容可分為AIS算法

3、理論研究及其在嵌入式平臺上的應用兩個方面。
　　理論研究方面，在對已有的人工免疫系統(tǒng)模型和克隆選擇算法深入研究的基礎上，提出了實時性克隆選擇算法。該算法主要改進內容有:
　?、贆z測器訓練與檢測器檢測不再是一個完全獨立的過程，將檢測器訓練分為抗原基本特征學習和抗原特異特征學習兩個部分，并將特異特征學習嵌入在檢測階段;
　?、诳贵w庫中有針對不同長度抗原的抗體，且變異時抗體長度也可作為一變異項進行變異;
　　③檢測器檢

4、測的過程中，根據(jù)外界抗原的不同動態(tài)調整抗體庫中的抗體親合度計算優(yōu)先級，對檢測子進行優(yōu)化。
　　實際應用方面，明確溺水特征識別系統(tǒng)的各項功能需求，在完成其可行性分析、系統(tǒng)框架設計、軟硬件模塊劃分和設計的基礎上，將提出的實時性克隆選擇算法在嵌入式平臺上加以運用，并驗證其準確性、實時性和穩(wěn)定性。主要工作內容有:
　?、俑鶕?jù)系統(tǒng)的功能需求，完成系統(tǒng)的功能設計、框架設計和模塊劃分，硬件部分劃分信號采集與預處理模塊、無線傳輸模塊和主控模