免疫优化计算学习与识别
《智能科学技术著作丛书》序
前言
第1章 进化论与计算智能
1.1 人工智能与计算智能
1.2 进化论与进化计算
1.3 免疫系统与人工免疫系统
1.4 本书的结构
1.4.1 研究目的和方法
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 结构安排与阅读建议
1.5 结论与讨论
参考文献
第2章 生物免疫系统
2.1 免疫基本概念及免疫学发展
2.1.1 免疫的含义
2.1.2 免疫学发展
2.2 生物免疫系统组成
2.2.1 免疫器官
2.2.2 免疫细胞
2.2.3 免疫分子
2.3 免疫分类
2.4 免疫系统的主要功能
2.4.1 免疫识别
2.4.2 免疫应答
2.4.3 免疫耐受
2.4.4 免疫记忆
2.4.5 免疫调节
2.5 抗体克隆选择学说
2.5.1 抗体生成理论的变迁
2.5.2 克隆选择学说
2.6 独特型网络调节学说
2.6.1 独特型网络调节学说概述
2.6.2 Jerne的免疫网络结构
2.7 人工免疫系统的基本术语
2.8 结论与讨论
参考文献
第3章 从生物免疫到人工免疫系统
3.1 人工免疫系统的历史
3.2 人工免疫系统的研究领域
3.2.1 人工免疫系统模型的研究
3.2.2 人工免疫系统算法的研究
3.2.3 人工免疫系统方法的应用研究
3.3 人工免疫系统与其他方法的比较
3.3.1 人工免疫系统与进化计算
3.3.2 人工免疫系统与人工神经网络
3.3.3 人工免疫系统与一般的确定性优化算法
3.4 结论与讨论
参考文献
第4章 免疫进化算法
4.1 免疫算法
4.1.1 算法
4.1.2 收敛性分析
4.1.3 免疫疫苗
4.1.4 免疫算子
4.1.5 TSP问题
4.2 免疫规划
4.2.1 算法
4.2.2 免疫疫苗的自适应提取
4.2.3 函数优化
4.3 免疫策略
4.3.1 算法
4.3.2 获取免疫疫苗的进化规划算法
4.3.3 TSP问题
4.4 结论与讨论
参考文献
第5章 免疫克隆选择计算
5.1 克隆选择算子
5.2 免疫克隆计算的统一描述
5.3 免疫克隆选择算法
5.3.1 免疫克隆选择算法
5.3.2 基本操作的性质
5.3.3 克隆选择算法的收敛性
5.4 免疫克隆选择规划
5.5 免疫克隆选择策略
5.6 多克隆算子与单克隆算子的比较
5.7 免疫克隆选择计算与进化计算
5.8 结论与讨论
参考文献
第6章 高级免疫克隆选择计算
6.1 自适应动态克隆算法
6.1.1 算法
6.1.2 函数优化
6.2 免疫优势克隆算法
6.2.1 免疫优势定义
6.2.2 抗体免疫优势的获得与算法
6.2.3 背包问题
6.2.4 函数优化
6.2.5 TSP问题
6.3 自适应多克隆规划算法
6.3.1 算法
6.3.2 函数优化
6.4 免疫记忆克隆规划算法
6.4.1 算法
6.4.2 算法分析
6.4.3 函数优化
6.5 自适应混沌克隆进化规划算法
6.5.1 自适应混沌变异算子
6.5.2 算法
6.5.3 函数优化
6.6 求解TSP问题的超变异抗体克隆选择算法
6.6.1 TSP问题与遗传算法
6.6.2 TSP问题的三角形表示与启发式变异
6.6.3 超变异抗体克隆算法
6.6.4 TSP问题
6.7 结论与讨论
参考文献
第7章 量子进化计算与量子克隆选择算法
7.1 量子计算原理
7.1.1 状态的叠加
7.1.2 状态的相干
7.1.3 状态的纠缠
7.1.4 量子并行性
7.2 量子计算智能的几种模型
7.2.1 量子人工神经网络
7.2.2 基于量子染色体的进化算法
7.2.3 基于量子特性的优化算法
7.2.4 量子聚类算法
7.2.5 量子模式识别算法
7.2.6 量子小波与小波包算法
7.2.7 量子退火算法
7.2.8 其他
7.3 量子进化算法
7.3.1 量子进化算法的提出
7.3.2 量子进化算法中用到的一些基本概念
7.3.3 量子进化算法
7.3.4 量子进化算法的结构框架
7.3.5 量子进化算法的收敛性
7.3.6 QEA求解背包问题
7.3.7 QEA求解函数极值点
7.3.8 QEA求解TSP问题
7.4 量子克隆进化算法
7.4.1 量子克隆遗传算法
7.4.2 量子克隆进化规划
7.4.3 量子克隆进化策略
7.4.4 量子克隆进化算法的收敛性
7.4.5 QCA求解函数极值点
7.4.6 QCA求解背包问题
7.4.7 QCA的并行实现
7.5 结论与讨论
参考文献
第8章 人工免疫网络
8.1 两种典型的人工免疫网络
8.1.1 资源受限人工免疫系统
8.1.2 aiNet：进化人工免疫网络
8.1.3 讨论
8.2 ART进化免疫网络
8.2.1 算法实现策略
8.2.2 分类试验
8.3 形态空间人工免疫调节网络
8.3.1 字条模型与形态空间模型
8.3.2 学习算法
8.3.3 算法的收敛性
8.3.4 函数优化
8.4 结论与讨论
参考文献
第9章 基于免疫进化计算的数据聚类
9.1 数据聚类问题
9.2 基于GA的混合类型数据聚类算法
9.2.1 算法描述
9.2.2 仿真试验
9.3 基于ICSA的混合特征数据聚类算法
9.3.1 算法描述
9.3.2 仿真试验
9.4 基于进化免疫网络的聚类算法
9.5 基于克隆算法的网络结构聚类算法
9.5.1 算法描述
9.5.2 仿真试验
9.6 结论与讨论
参考文献
第10章 移动通信中的免疫自适应多用户检测
10.1空时二维CDMA系统
10.1.1空时信号模型
10.1.2空时二维接收机
10.2基于免疫策略的RBF网络
10.2.1 RBF、网络的基本形式
10.2.2 RBF、网络与多层感知器的比较
10.2.3免疫策略算法
10.2.4 RBF网络的学习策略
10.2.5基于免疫策略的RBF、网络
10.3 基于免疫RBF网络的CDMA多用户检测判决器
10.4 基于免疫RBF网络的cDMA多用户检测判决器的仿真结果与分析
10.5 一种基于免疫克隆算法的多用户检测器
10.5.1 用于CDMA多用户检测的免疫克隆算法
10.5.2 算法复杂度分析
10.5.3 算法参数影响分析
10.6 基于免疫克隆算法的多用户检测器的仿真结果与分析
10.6.1 与最佳多用户检测器的比较
10.6.2 同步CDMA系统下的仿真
10.6.3 异步CDMA系统下的仿真
10.6.4 瑞利衰落信道多径CDMA系统下的仿真
10.7 结论与讨论
参考文献
第11章 网络组播路由免疫优化
11.1 组播技术
11.1.1 组播技术的产生背景
11.1.2 组播的特点
11.1.3 组播算法
11.1.4 组播路由协议
11.2 组播树理论基础及算法
11.2.1 Steiner树问题的定义
11.2.2 Steiner树启发算法
11.2.3 QoS的基本概念
11.3 基于遗传算法的组播路由算法
11.4 免疫克隆选择组播路由算法
11.4.1 算法步骤
11.4.2 算法复杂度
11.4.3 仿真实例及结果分析
11.5 基于免疫克隆选择策略的时延受限组播路由算法
11.5.1 时延受限组播问题的数学描述
11.5.2 求解备选路径集
11.5.3 算法步骤
11.5.4 算法复杂度分析
11.5.5 仿真实验
11.6 基于克隆蚁群的时延受限组播路由
11.6.1 蚁群算法
11.6.2 基于自适应蚁群算法的时延受限组播路由
11.6.3 基于免疫克隆选择算法的时延受限组播路由
11.6.4 基于克隆蚁群算法的组播路由
11.7 基于免疫克隆选择算法的重构动态组播路由
11.7.1 动态路由问题描述
11.7.2 不可调的动态路由算法
11.7.3 部分重构的动态组播路由算法
11.8 基于免疫克隆选择算法的层次组播路由
11.8.1 层次网络结构
11.8.2 核节点选择方案
11.8.3 网络模型
11.8.4 基于免疫克隆选择算法的层次组播路由
11.8.5 实验仿真和算法分析
11.9 结论与讨论
参考文献
第12章 基于免疫机理的网络安全与入侵检测
12.1 免疫机理在入侵检测系统中的应用
12.2 计算机免疫系统
12.2.1 信息传输免疫系统
12.2.2 计算机信息处理免疫系统
12.2.3 仿真研究
12.3 基于免疫机理的入侵检测系统
12.3.1 自然免疫系统和入侵检测系统
12.3.2 基于免疫机理的入侵检测系统的设计
12.3.3 基于免疫机理的入侵检测系统的体系架构
12.3.4 基于免疫机理的入侵检测系统的配置
12.4 结论与讨论
参考文献
第13章 人工免疫系统的研究前沿与展望
13.1 存在的问题和进一步研究的方向
13.2 算法研究的前沿
13.3 应用研究与实现。
13.4 基于人工免疫系统的智能集成
附录A 人工免疫系统的相关论著
A.1 图书与特刊
A.2 国内期刊论文
A.3 人工免疫系统研究者与网站
附录B 测试问题
B.1 函数
B.2 TSP问题
B.3 背包问题
附录C 基本算法
C.1 二进制编码的简单遗传算法源程序
C.2 二进制编码的简单克隆选择算法源程序
C.3 用于TSP问题的克隆选择算法源程序
前言
第1章 进化论与计算智能
1.1 人工智能与计算智能
1.2 进化论与进化计算
1.3 免疫系统与人工免疫系统
1.4 本书的结构
1.4.1 研究目的和方法
1.4.2 主要研究内容
1.4.3 结构安排与阅读建议
1.5 结论与讨论
参考文献
第2章 生物免疫系统
2.1 免疫基本概念及免疫学发展
2.1.1 免疫的含义
2.1.2 免疫学发展
2.2 生物免疫系统组成
2.2.1 免疫器官
2.2.2 免疫细胞
2.2.3 免疫分子
2.3 免疫分类
2.4 免疫系统的主要功能
2.4.1 免疫识别
2.4.2 免疫应答
2.4.3 免疫耐受
2.4.4 免疫记忆
2.4.5 免疫调节
2.5 抗体克隆选择学说
2.5.1 抗体生成理论的变迁
2.5.2 克隆选择学说
2.6 独特型网络调节学说
2.6.1 独特型网络调节学说概述
2.6.2 Jerne的免疫网络结构
2.7 人工免疫系统的基本术语
2.8 结论与讨论
参考文献
第3章 从生物免疫到人工免疫系统
3.1 人工免疫系统的历史
3.2 人工免疫系统的研究领域
3.2.1 人工免疫系统模型的研究
3.2.2 人工免疫系统算法的研究
3.2.3 人工免疫系统方法的应用研究
3.3 人工免疫系统与其他方法的比较
3.3.1 人工免疫系统与进化计算
3.3.2 人工免疫系统与人工神经网络
3.3.3 人工免疫系统与一般的确定性优化算法
3.4 结论与讨论
参考文献
第4章 免疫进化算法
4.1 免疫算法
4.1.1 算法
4.1.2 收敛性分析
4.1.3 免疫疫苗
4.1.4 免疫算子
4.1.5 TSP问题
4.2 免疫规划
4.2.1 算法
4.2.2 免疫疫苗的自适应提取
4.2.3 函数优化
4.3 免疫策略
4.3.1 算法
4.3.2 获取免疫疫苗的进化规划算法
4.3.3 TSP问题
4.4 结论与讨论
参考文献
第5章 免疫克隆选择计算
5.1 克隆选择算子
5.2 免疫克隆计算的统一描述
5.3 免疫克隆选择算法
5.3.1 免疫克隆选择算法
5.3.2 基本操作的性质
5.3.3 克隆选择算法的收敛性
5.4 免疫克隆选择规划
5.5 免疫克隆选择策略
5.6 多克隆算子与单克隆算子的比较
5.7 免疫克隆选择计算与进化计算
5.8 结论与讨论
参考文献
第6章 高级免疫克隆选择计算
6.1 自适应动态克隆算法
6.1.1 算法
6.1.2 函数优化
6.2 免疫优势克隆算法
6.2.1 免疫优势定义
6.2.2 抗体免疫优势的获得与算法
6.2.3 背包问题
6.2.4 函数优化
6.2.5 TSP问题
6.3 自适应多克隆规划算法
6.3.1 算法
6.3.2 函数优化
6.4 免疫记忆克隆规划算法
6.4.1 算法
6.4.2 算法分析
6.4.3 函数优化
6.5 自适应混沌克隆进化规划算法
6.5.1 自适应混沌变异算子
6.5.2 算法
6.5.3 函数优化
6.6 求解TSP问题的超变异抗体克隆选择算法
6.6.1 TSP问题与遗传算法
6.6.2 TSP问题的三角形表示与启发式变异
6.6.3 超变异抗体克隆算法
6.6.4 TSP问题
6.7 结论与讨论
参考文献
第7章 量子进化计算与量子克隆选择算法
7.1 量子计算原理
7.1.1 状态的叠加
7.1.2 状态的相干
7.1.3 状态的纠缠
7.1.4 量子并行性
7.2 量子计算智能的几种模型
7.2.1 量子人工神经网络
7.2.2 基于量子染色体的进化算法
7.2.3 基于量子特性的优化算法
7.2.4 量子聚类算法
7.2.5 量子模式识别算法
7.2.6 量子小波与小波包算法
7.2.7 量子退火算法
7.2.8 其他
7.3 量子进化算法
7.3.1 量子进化算法的提出
7.3.2 量子进化算法中用到的一些基本概念
7.3.3 量子进化算法
7.3.4 量子进化算法的结构框架
7.3.5 量子进化算法的收敛性
7.3.6 QEA求解背包问题
7.3.7 QEA求解函数极值点
7.3.8 QEA求解TSP问题
7.4 量子克隆进化算法
7.4.1 量子克隆遗传算法
7.4.2 量子克隆进化规划
7.4.3 量子克隆进化策略
7.4.4 量子克隆进化算法的收敛性
7.4.5 QCA求解函数极值点
7.4.6 QCA求解背包问题
7.4.7 QCA的并行实现
7.5 结论与讨论
参考文献
第8章 人工免疫网络
8.1 两种典型的人工免疫网络
8.1.1 资源受限人工免疫系统
8.1.2 aiNet：进化人工免疫网络
8.1.3 讨论
8.2 ART进化免疫网络
8.2.1 算法实现策略
8.2.2 分类试验
8.3 形态空间人工免疫调节网络
8.3.1 字条模型与形态空间模型
8.3.2 学习算法
8.3.3 算法的收敛性
8.3.4 函数优化
8.4 结论与讨论
参考文献
第9章 基于免疫进化计算的数据聚类
9.1 数据聚类问题
9.2 基于GA的混合类型数据聚类算法
9.2.1 算法描述
9.2.2 仿真试验
9.3 基于ICSA的混合特征数据聚类算法
9.3.1 算法描述
9.3.2 仿真试验
9.4 基于进化免疫网络的聚类算法
9.5 基于克隆算法的网络结构聚类算法
9.5.1 算法描述
9.5.2 仿真试验
9.6 结论与讨论
参考文献
第10章 移动通信中的免疫自适应多用户检测
10.1空时二维CDMA系统
10.1.1空时信号模型
10.1.2空时二维接收机
10.2基于免疫策略的RBF网络
10.2.1 RBF、网络的基本形式
10.2.2 RBF、网络与多层感知器的比较
10.2.3免疫策略算法
10.2.4 RBF网络的学习策略
10.2.5基于免疫策略的RBF、网络
10.3 基于免疫RBF网络的CDMA多用户检测判决器
10.4 基于免疫RBF网络的cDMA多用户检测判决器的仿真结果与分析
10.5 一种基于免疫克隆算法的多用户检测器
10.5.1 用于CDMA多用户检测的免疫克隆算法
10.5.2 算法复杂度分析
10.5.3 算法参数影响分析
10.6 基于免疫克隆算法的多用户检测器的仿真结果与分析
10.6.1 与最佳多用户检测器的比较
10.6.2 同步CDMA系统下的仿真
10.6.3 异步CDMA系统下的仿真
10.6.4 瑞利衰落信道多径CDMA系统下的仿真
10.7 结论与讨论
参考文献
第11章 网络组播路由免疫优化
11.1 组播技术
11.1.1 组播技术的产生背景
11.1.2 组播的特点
11.1.3 组播算法
11.1.4 组播路由协议
11.2 组播树理论基础及算法
11.2.1 Steiner树问题的定义
11.2.2 Steiner树启发算法
11.2.3 QoS的基本概念
11.3 基于遗传算法的组播路由算法
11.4 免疫克隆选择组播路由算法
11.4.1 算法步骤
11.4.2 算法复杂度
11.4.3 仿真实例及结果分析
11.5 基于免疫克隆选择策略的时延受限组播路由算法
11.5.1 时延受限组播问题的数学描述
11.5.2 求解备选路径集
11.5.3 算法步骤
11.5.4 算法复杂度分析
11.5.5 仿真实验
11.6 基于克隆蚁群的时延受限组播路由
11.6.1 蚁群算法
11.6.2 基于自适应蚁群算法的时延受限组播路由
11.6.3 基于免疫克隆选择算法的时延受限组播路由
11.6.4 基于克隆蚁群算法的组播路由
11.7 基于免疫克隆选择算法的重构动态组播路由
11.7.1 动态路由问题描述
11.7.2 不可调的动态路由算法
11.7.3 部分重构的动态组播路由算法
11.8 基于免疫克隆选择算法的层次组播路由
11.8.1 层次网络结构
11.8.2 核节点选择方案
11.8.3 网络模型
11.8.4 基于免疫克隆选择算法的层次组播路由
11.8.5 实验仿真和算法分析
11.9 结论与讨论
参考文献
第12章 基于免疫机理的网络安全与入侵检测
12.1 免疫机理在入侵检测系统中的应用
12.2 计算机免疫系统
12.2.1 信息传输免疫系统
12.2.2 计算机信息处理免疫系统
12.2.3 仿真研究
12.3 基于免疫机理的入侵检测系统
12.3.1 自然免疫系统和入侵检测系统
12.3.2 基于免疫机理的入侵检测系统的设计
12.3.3 基于免疫机理的入侵检测系统的体系架构
12.3.4 基于免疫机理的入侵检测系统的配置
12.4 结论与讨论
参考文献
第13章 人工免疫系统的研究前沿与展望
13.1 存在的问题和进一步研究的方向
13.2 算法研究的前沿
13.3 应用研究与实现。
13.4 基于人工免疫系统的智能集成
附录A 人工免疫系统的相关论著
A.1 图书与特刊
A.2 国内期刊论文
A.3 人工免疫系统研究者与网站
附录B 测试问题
B.1 函数
B.2 TSP问题
B.3 背包问题
附录C 基本算法
C.1 二进制编码的简单遗传算法源程序
C.2 二进制编码的简单克隆选择算法源程序
C.3 用于TSP问题的克隆选择算法源程序
焦李成，1982，1984和1990年于上海交通大学、西安交通大学获学士、硕士、博士学位，1990年-1992年在西安电子科技大学从事博士后研究。1992年6月至今任西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室教授、博士生导师。曾任中华人民共和国第八界全国人大代表。在1996年至2002年期间，曾任西安电子科技大学研究生部主任、西安电子科技大学研究生院常务副院长、西安电子科技大学学科办主任。现任西安电子科技大学电子工程学院院长、西安电子科技大学智能信息处理研究所所长，2000年至今任西安电子科技大学特聘教授，校首批创新团队的首席专家。焦李成现为国务院学位委员会学科评议组成员，教育部本科教学水平评估专家，IEEE高级会员，中国人工智能学会常务理事，中国电子学会理事，中国神经网络委员会委员，中国计算机学会AI与模式识别委员会委员，中国运筹学会智能计算委员会付主任，《电子学报》（中、英文版）和《电子与信息学报》编委。陕西省十大杰出青年之一。
本书是作者在人工免疫系统领域研究成果的系统总结。在全面总结国内外人工免疫系统发展现状的基础上，本书着重介绍作者在这一领域的研究成果，主要包括：免疫算法、免疫克隆选择算法、量子克隆计算、人工免疫网络等算法的构造及其在数据聚类、网络路由、通信多用户检测、计算机网络安全等领域中的相关应用。本书也探讨了人工免疫系统进一步研究的方向。
本书可以为计算机科学、信息科学、人工智能和自动化技术等领域从事人工免疫系统研究的相关专业技术人员提供参考，也可以作为相关专业研究生和高年级本科生教材。
本书可以为计算机科学、信息科学、人工智能和自动化技术等领域从事人工免疫系统研究的相关专业技术人员提供参考，也可以作为相关专业研究生和高年级本科生教材。
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