【正文】 本的分類與上面結(jié)果一致。 表 84 苦參堿聚類結(jié)果 聚類結(jié)果 訓(xùn)練步數(shù)為 10時(shí)， 4 10 1 10 2 1 7 3 7 5 訓(xùn)練步數(shù)為 100時(shí)， 5 4 1 4 2 1 7 7 7 10 訓(xùn)練步數(shù)為 1000時(shí)， 3 7 5 7 1 5 1 1 1 9 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) （三）用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型實(shí)現(xiàn)函數(shù)逼近 發(fā)酵生產(chǎn)過程中微生物體內(nèi)的生物合成離不開酶的催化作用，酶活性的大小影響著生物代謝產(chǎn)物的速率和產(chǎn)率。酶活性主要受溫度和 pH的影響，由于發(fā)酵過程相互作用的復(fù)雜性，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，利用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)逼近能力，建立酶活性的最佳溫度和 pH，可實(shí)現(xiàn)酶活性的最佳控制。 RBF網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)的步驟如下： (1) 建立酶活性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：考察溫度、 pH兩種因素在不同水平下對(duì)酶活性的影響，獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表 85。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) (2) 確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：由于酶活性有兩個(gè)影響因素，所以該網(wǎng)絡(luò)模型有兩個(gè)輸入變量（溫度、 pH）和一個(gè)輸出變量（酶活性），相應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)和一個(gè)輸出節(jié)點(diǎn)。 (3) MATLAB編程實(shí)現(xiàn)：啟動(dòng) MATLAB 應(yīng)用程序，新建一個(gè) m文件，操作如前所示。輸入 m文件的完整程序代碼 表 85 酶活性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 編號(hào) 溫度 pH 酶活性（ PF） % 1 10 6 2 20 2 3 30 8 4 40 4 5 50 10 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) (4) 調(diào)試運(yùn)行程序：網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)函數(shù)逼近的酶活性與溫度和 pH間的仿真結(jié)果如圖 812所示。結(jié)果表明， RBF網(wǎng)絡(luò)模型中溫度的最佳點(diǎn)約為 30℃ ， pH最佳點(diǎn)為是 ，對(duì)應(yīng)的最大酶活性約為 ，與實(shí)際結(jié)果十分接近。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 在本章給出的三個(gè)實(shí)例中，只是說明了如何用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法去解決藥學(xué)研究中存在的最優(yōu)、預(yù)測(cè)及分類問題，目的是為大家提供一些解決實(shí)際問題的思路。對(duì)于涉及的網(wǎng)絡(luò)類型、結(jié)構(gòu)參數(shù)等并未進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，給出的輸出也不一定是最好的結(jié)果，請(qǐng)大家在學(xué)習(xí)時(shí)注意。 如前所述，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不需要精確的數(shù)學(xué)模型，沒有任何對(duì)變量的假設(shè)要求，能通過模擬人的智能行為處理復(fù)雜的、不確定的、非線性問題。由于在藥學(xué)研究領(lǐng)域，變量間關(guān)系往往非常復(fù)雜，為了探測(cè)變量間的復(fù)雜模式，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正逐漸變成藥學(xué)數(shù)據(jù)分析中的有力工具。目前已有許多商業(yè)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)軟件，如本書所用的 MATLAB軟件，以及 Splus、 SNNS(Stuttgart neural work simulator)軟件等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景也無疑會(huì)更加廣闊。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 第 三 節(jié) 生物醫(yī)藥機(jī)器人 第三節(jié) 生物醫(yī)藥機(jī)器人 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 人工智能技術(shù)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域就是智能機(jī)器人。隨著人工智能研究的廣泛開展，智能機(jī)器人已經(jīng)被應(yīng)用到工業(yè)，農(nóng)業(yè)，教育，商業(yè)，醫(yī)藥等各個(gè)領(lǐng)域。然而智能機(jī)器人不僅僅是我們所熟知的樣子，它們也可能極其微小，精細(xì)。人工智能技術(shù)發(fā)展至今天，“微型機(jī)器人”時(shí)代已經(jīng)到來。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 隨著 20世紀(jì) 90年代納米技術(shù)的興起，人們對(duì)微型機(jī)器人的研究便在全世界范圍內(nèi)開花，特別是對(duì)納米機(jī)器人在生物醫(yī)藥領(lǐng)域上的應(yīng)用研究。生物醫(yī)藥領(lǐng)域的很多工作都依靠手動(dòng)操作，存在工作效率低、風(fēng)險(xiǎn)大、成功率低等缺陷。因此，由生物醫(yī)學(xué)與微操作機(jī)器人結(jié)合而產(chǎn)生的生物微操作機(jī)器人成為全世界醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域和智能機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 在生物醫(yī)學(xué)上，科學(xué)家利用納米技術(shù)制造納米機(jī)器人，讓它在人的血管中進(jìn)行巡邏和檢查，盡早發(fā)現(xiàn)異常細(xì)胞，而且可以對(duì)人體內(nèi)細(xì)胞組織進(jìn)行修復(fù)。它不僅可以完成早期診斷工作，更可以解決殺死癌細(xì)胞，疏通血栓，清除動(dòng)脈脂肪沉積物等傳統(tǒng)醫(yī)生難以解決的問題。在外科領(lǐng)域，納米機(jī)器人還可以用來為人體器官做手術(shù)、為腦部動(dòng)手術(shù)等。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 微型智能機(jī)器人同樣在藥學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著不可忽視的作用。當(dāng)人體內(nèi)某個(gè)部位感染時(shí)往往會(huì)服用或注射抗生素，但是藥物在血液中被稀釋，真正起到治療效果的只是其中的一小部分，大部分藥物只是被代謝出體外，設(shè)置會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生副作用。利用納米機(jī)器人則可以直接把小劑量的藥物直接輸送至感染部位，減少了副作用，提高了治療效果。如圖 813所示。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 我國在生物醫(yī)藥納米機(jī)器人的研究方面也取得了卓越的成就。被列為我國國家“ 863 計(jì)劃”的重慶某研究院研制的名為“ OMOM 膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)”的納米機(jī)器人醫(yī)生，如圖 814所示。它可以鉆進(jìn)人的肚子里把人體內(nèi)的圖像傳輸?shù)诫娔X屏幕上，該項(xiàng)技術(shù)處于全球領(lǐng)先地位。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué) 我國中科院沈陽自動(dòng)化所成功研制了一臺(tái)“納米微操作”的機(jī)器人系統(tǒng)樣機(jī)，該“納米操作機(jī)器人”可完成對(duì)細(xì)胞染色體的切割操作，可在 DNA或者分子水平上進(jìn)行檢測(cè)及病理、生理測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究。該納米機(jī)器人在建模方法、三維感官力以及誤差分析和補(bǔ)償方面取得了很多突破和創(chuàng)新，各項(xiàng)技術(shù)都處于世界先進(jìn)水平。 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) —— 沈陽藥科大學(xué)沈陽藥科大學(xué)計(jì)算機(jī)教研室 演講完畢，謝謝觀看！