人工免疫系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-08-31 13:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 免疫生物學(xué)的基本概念 抗原 是指能夠刺激和誘導(dǎo)機(jī)體的免疫系統(tǒng)使其產(chǎn)生免疫應(yīng)答 ， 并能與相應(yīng)的免疫應(yīng)答產(chǎn)物在體內(nèi)或體外發(fā)生特異性反應(yīng)的物質(zhì) 。 抗體 是指免疫系統(tǒng)受抗原刺激后 ， 免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞并產(chǎn)生能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的免疫球蛋白 ，該免疫球蛋白即為抗體 。 免疫系統(tǒng)的主要功能 ? 免疫防御 即機(jī)體防御病原微生物的感染； ? 免疫 （ 自身 ） 穩(wěn)定 即機(jī)體通過免疫功能經(jīng)常消除那些損傷和衰老的細(xì)胞以維持機(jī)體的生理平衡； ? 免疫監(jiān)視 即機(jī)體通過免疫功能防止或消除體內(nèi)細(xì)胞在新陳代謝過程中發(fā)生突變的和異常的細(xì)胞 大于閾值 spam 記憶細(xì)胞檢測(cè)器 親和力計(jì)算 不大于閾值 大于閾值 不大于閾值 親和力計(jì)算 正文特征提取 用戶反饋 未成熟細(xì)胞檢測(cè)器 ham spam特征庫 隨機(jī)特征項(xiàng) 檢測(cè)到spam？ 刪除該未成熟檢測(cè)器 克隆記憶 Y N 用戶反饋 更新檢測(cè)器、spam特征庫 基本免疫方法 ? ? ? ? 免疫識(shí)別 ?免疫識(shí)別是免疫系統(tǒng)的主要功能，同時(shí)也是 AIS的核心之一，而識(shí)別的本質(zhì)是區(qū)分“自我”和“非我”。 ?核心機(jī)制是根據(jù)識(shí)別的對(duì)象特征進(jìn)行編碼，定義一個(gè)自我集合并隨機(jī)產(chǎn)生一系列檢測(cè)器，用于檢測(cè)自我集合的變化。根據(jù)陰性選擇原理，若檢測(cè)集合與自我集合匹配，則完成匹配任務(wù)，機(jī)體發(fā)現(xiàn)病變。 基本免疫方法 ? (1)定義自己 (self)為一個(gè)字符串集合 S，每個(gè)字符串由 n個(gè)字母組成，字符串可以是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包， 電子郵件特征向量 或程序的一般行為模式。 ? (2)產(chǎn)生一個(gè)初始監(jiān)測(cè)器集合 R。 ? (3)監(jiān)測(cè)器集合中每個(gè)監(jiān)測(cè)器經(jīng)歷陰性選擇過程。其中每一個(gè)監(jiān)測(cè)器都不能與集合 S中的任何一個(gè)字符串相匹配，否則就從監(jiān)測(cè)器集合中刪去對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器。 ? (4)通過與 R集合的 匹配 不斷監(jiān)測(cè) S的變化，一旦發(fā)生任何匹配，則說明 S集發(fā)生了變化，即有外來抗原侵入。 基本免疫方法 ?在最初的算法描述中，候選的監(jiān)測(cè)器是隨機(jī)產(chǎn)生的，然后測(cè)試以刪除與自身字串相匹配的監(jiān)測(cè)器，算法中采用的匹配規(guī)則是 r連續(xù)位匹配 ，即當(dāng)兩個(gè)字符串至少存在連續(xù) r位相同是才發(fā)生匹配。 ?該過程重復(fù)進(jìn)行，直到 所需數(shù)量的監(jiān)測(cè)器 被產(chǎn)生出來。通常用 概率分析方法 來估算為了滿足一定的可靠性所應(yīng)有的監(jiān)測(cè)器的數(shù)目。 基本免疫方法 免疫學(xué)習(xí) ?免疫識(shí)別過程同時(shí)也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過程，學(xué)習(xí)的結(jié)果是免疫細(xì)胞的個(gè)體親和度提高、群體規(guī)模擴(kuò)大，并且最優(yōu)個(gè)體以免疫記憶的形式得到保存。 ?當(dāng)機(jī)體重復(fù)遇到同一抗原時(shí)，由于免疫記憶機(jī)制的作用，免疫系統(tǒng)對(duì)該抗原的應(yīng)答速度大大提高，并且產(chǎn)生高親和度的抗體去除病原，這個(gè)過程是一個(gè)增強(qiáng)式學(xué)習(xí)過程。 而且可以對(duì)結(jié)構(gòu)類似的抗原進(jìn)行識(shí)別 。 基本免疫方法 ?免疫學(xué)習(xí)一般有以下幾種途徑 : ?(a)對(duì)同一抗原進(jìn)行重復(fù)學(xué)習(xí)，屬于增強(qiáng)式學(xué)習(xí)。 ?(b)親合度成熟，對(duì)應(yīng)于 AIS中的個(gè)體經(jīng)遺傳操作后其親合度逐步提高的過程，屬于遺傳學(xué)習(xí)。 ?(c)低度的重復(fù)感染，對(duì)應(yīng)于 AIS的重復(fù)
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