14-第八章人工智能58-資料下載頁
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【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 訓練步數(shù)為 10時， 4 10 1 10 2 1 7 3 7 5 訓練步數(shù)為 100時， 5 4 1 4 2 1 7 7 7 10 訓練步數(shù)為 1000時， 3 7 5 7 1 5 1 1 1 9 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 （三）用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡模型實現(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雜性，很難建立精確的數(shù)學模型，利用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡的函數(shù)逼近能力，建立酶活性的最佳溫度和 pH，可實現(xiàn)酶活性的最佳控制。 RBF網(wǎng)絡模型設計的步驟如下： (1) 建立酶活性實驗數(shù)據(jù)：考察溫度、 pH兩種因素在不同水平下對酶活性的影響，獲取的實驗數(shù)據(jù)見表 85。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 (2) 確定神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)：由于酶活性有兩個影響因素，所以該網(wǎng)絡模型有兩個輸入變量（溫度、 pH）和一個輸出變量（酶活性），相應神經(jīng)網(wǎng)絡有兩個輸入節(jié)點和一個輸出節(jié)點。 (3) MATLAB編程實現(xiàn)：啟動 MATLAB 應用程序，新建一個 m文件，操作如前所示。輸入 m文件的完整程序代碼 表 85 酶活性實驗數(shù)據(jù) 編號 溫度 pH 酶活性（ PF） % 1 10 6 2 20 2 3 30 8 4 40 4 5 50 10 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 (4) 調(diào)試運行程序：網(wǎng)絡實現(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)絡模型中溫度的最佳點約為 30℃ ， pH最佳點為是 ，對應的最大酶活性約為 ，與實際結(jié)果十分接近。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 在本章給出的三個實例中，只是說明了如何用人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法去解決藥學研究中存在的最優(yōu)、預測及分類問題，目的是為大家提供一些解決實際問題的思路。對于涉及的網(wǎng)絡類型、結(jié)構(gòu)參數(shù)等并未進行最優(yōu)化設計，給出的輸出也不一定是最好的結(jié)果，請大家在學習時注意。 如前所述，人工神經(jīng)網(wǎng)絡不需要精確的數(shù)學模型，沒有任何對變量的假設要求，能通過模擬人的智能行為處理復雜的、不確定的、非線性問題。由于在藥學研究領域，變量間關系往往非常復雜，為了探測變量間的復雜模式，神經(jīng)網(wǎng)絡正逐漸變成藥學數(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。隨著計算機技術的進一步發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡在藥學領域的應用前景也無疑會更加廣闊。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 第 三 節(jié) 生物醫(yī)藥機器人 第三節(jié) 生物醫(yī)藥機器人 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 人工智能技術的一個重要研究領域就是智能機器人。隨著人工智能研究的廣泛開展，智能機器人已經(jīng)被應用到工業(yè)，農(nóng)業(yè)，教育，商業(yè)，醫(yī)藥等各個領域。然而智能機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。人工智能技術發(fā)展至今天，“微型機器人”時代已經(jīng)到來。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 隨著 20世紀 90年代納米技術的興起，人們對微型機器人的研究便在全世界范圍內(nèi)開花，特別是對納米機器人在生物醫(yī)藥領域上的應用研究。生物醫(yī)藥領域的很多工作都依靠手動操作，存在工作效率低、風險大、成功率低等缺陷。因此，由生物醫(yī)學與微操作機器人結(jié)合而產(chǎn)生的生物微操作機器人成為全世界醫(yī)藥學領域和智能機器人領域的研究熱點。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 在生物醫(yī)學上，科學家利用納米技術制造納米機器人，讓它在人的血管中進行巡邏和檢查，盡早發(fā)現(xiàn)異常細胞，而且可以對人體內(nèi)細胞組織進行修復。它不僅可以完成早期診斷工作，更可以解決殺死癌細胞，疏通血栓，清除動脈脂肪沉積物等傳統(tǒng)醫(yī)生難以解決的問題。在外科領域，納米機器人還可以用來為人體器官做手術、為腦部動手術等。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 微型智能機器人同樣在藥學領域發(fā)揮著不可忽視的作用。當人體內(nèi)某個部位感染時往往會服用或注射抗生素，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，設置會對人體產(chǎn)生副作用。利用納米機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。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 我國在生物醫(yī)藥納米機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)”的納米機器人醫(yī)生，如圖 814所示。它可以鉆進人的肚子里把人體內(nèi)的圖像傳輸?shù)诫娔X屏幕上，該項技術處于全球領先地位。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學 我國中科院沈陽自動化所成功研制了一臺“納米微操作”的機器人系統(tǒng)樣機，該“納米操作機器人”可完成對細胞染色體的切割操作，可在 DNA或者分子水平上進行檢測及病理、生理測試實驗研究。該納米機器人在建模方法、三維感官力以及誤差分析和補償方面取得了很多突破和創(chuàng)新，各項技術都處于世界先進水平。 大學計算機基礎 —— 沈陽藥科大學沈陽藥科大學計算機教研室 演講完畢，謝謝觀看！
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