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作者：董大源中国科学技术大学

学位级别：硕士

基于生物体信息处理机制模型以及算法研究已成为人工智能领域的一个新的热点,它体现了现代科学研究中关于多学科、多领域间的交叉融合、互相促进以及相互渗透的特点。生物体内主要包含以下三大信息处理系统:脑神经系统、免疫系统以及内... 详细信息

基于生物体信息处理机制模型以及算法研究已成为人工智能领域的一个新的热点,它体现了现代科学研究中关于多学科、多领域间的交叉融合、互相促进以及相互渗透的特点。生物体内主要包含以下三大信息处理系统:脑神经系统、免疫系统以及内分泌系统。这三大系统相互协作,共同发挥作用,使得机体在变化的内外环境中,维持机体内环境稳定,保证机体生命的正常运行。根据神经系统的作用机制,人们提出了人工神经网络模型并将其成功应用于工程领域。同样,受免疫系统机制的启发,人们又提出了人工免疫系统的理论模型以及相关的算法。前两大系统的成功应用充分的证明了生物体信息处理机制在工程问题中的意义和价值,并激发人们对人工智能其他模型的研究。在生物机体中,作为三大信息处理系统之一的内分泌系统,蕴含着丰富而又独特的信息处理机制。抽取生物内分泌系统特有的信息处理机制,构建基于内分泌系统作用机制的模型及算法是人工智能领域中新的研究课题,这对完善已有的智能信息处理系统,以及促进人工智能的研究有着深远的意义。建立具有通用的人工内分泌模型及算法是人工内分泌系统模型建立成功的标志,在深入发掘生物内分泌信息作用机制的同时,还要根据实际应用的需要。为此,本文在深入研究内分泌系统信息处理机制的基础上,对无线传感器网络应用存在的问题,提出新的可行性研究方案。本论文的主要研究工作包括: （1）深入探索内分泌系统的信息处理机制,从激素消息传递和维持内环境稳定方面概括内分泌系统的功能和特点。（2）基于内分泌系统激素调节机制,提出无线传感器网络簇头选择算法。传感器网络节点之间通过相互竞争,选择一组适合的节点成为簇头,剩下的作为成员节点来完成对网络区域的监测。实验仿真表明,基于荷尔蒙消息传递机制的簇头选择算法可以有效的延长传感器网络的寿命。（3）基于内分泌系统激素反应扩散机制,提出无线传感器网络覆盖算法,应用传感器节点的相互协作,选择一组较少的节点完成对目标区域的有效覆盖。仿真实验表明,该算法在保证有效覆盖的基础上,有效的减少激活节点的数量。本文对生物内分泌系统机制进行了深入的发掘,并尝试用内分泌机制来解决无线传感器网络中的若干问题,对其它类似问题建模和算法也具有十分重要的借鉴价值和广阔的应用前景。

关键词：人工内分泌系统无线传感器网络荷尔蒙激素

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人工内分泌情感模型研究

人工内分泌情感模型研究

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作者：梁建伟中国科学技术大学

学位级别：硕士

近年来,受到生物信息处理机制的启发,人们提出了很多重要的智能模型和技术生物信息处理系统主要包括神经系统免疫系统和内分泌系统,它们之间不仅存在大的回路,而且具有直接的相互作用,对生物体的生长发育和新陈代谢起着重要作用,共同维... 详细信息

近年来,受到生物信息处理机制的启发,人们提出了很多重要的智能模型和技术生物信息处理系统主要包括神经系统免疫系统和内分泌系统,它们之间不仅存在大的回路,而且具有直接的相互作用,对生物体的生长发育和新陈代谢起着重要作用,共同维持着机体的正常生命活动人们受到神经系统和免疫系统生物机制的启发,已经分别提出了人工神经网络以及人工免疫系统,其理论模型算法和应用的成功研究充分显示出基于生物信息处理机制的人工智能模型研究具有十分重要的理论意义和应用价值,并促使人们对包括内分泌系统在内的其他生物信息处理系统进行深入研究内分泌系统作为生物信息处理系统的重要组成部分,蕴含着高度复杂和极其独特的信息处理机制,主要包括激素调节机制信息传递机制和情感反应机制抽取生物内分泌系统所独有的信息处理机制,建立相应的模型算法具有重要的研究价值,已经成为人工智能研究领域的热点问题同时,情感作为人类智能中不可分割的组成部分,在人的感知推理决策创造和社交等诸多活动中起着不可缺少的作用随着脑科学心理学信息科学智能科学的蓬勃发展,很多科研工作者投入到人工情感情感计算虚拟现实等多个学科交叉研究的领域,相关理论及模型算法的研究对增强系统智能具有重要意义研究发现,内分泌系统和情感并不是孤立存在的,它们之间具有相互作用,内分泌系统对情感具有重要的调节作用,而情感也会对内分泌系统造成难以忽略的影响本文在深入研究和分析生物内分泌系统的基础上,进行了人工内分泌情感模型研究具体而言,本文的主要工作包括:一从信息处理角度出发,研究生物内分泌系统的基本功能和作用机制,分析和总结其独特的功能特点,为人工内分泌系统模型的研究提供理论依据和指导二在分析生物内分泌系统调节机制的基础上,提出一种基于激素调节的情感模型该模型中,内分泌系统对情感进行调节,能够避免智能体的情感状态发生突变,从而能够做出有效的行为决策,提高其在复杂动态变化环境中的生存能力仿真实验验证了模型及算法的有效性三借鉴内分泌系统的情感反应机制,结合激素调节机制,引入和情感密切相关的多种因素,从底层对生物体的心理和生理活动进行建模,本文首次提了出一种内分泌系统和情感相互作用的人工内分泌情感模型考虑到激素分泌的复杂性和情感本质上的模糊性,采用了模糊逻辑的表征方法处理激素的分泌和情感的产生过程总的来说,生物内分泌系统蕴含着极其丰富的信息处理机制,在分析这些机制的基础上,建立相关理论和模型具有重要意义本文对人工内分泌模型进行了初步研究,提出了人工内分泌情感模型

关键词：人工智能人工内分泌系统激素情感

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人工内分泌机制及其应用研究

人工内分泌机制及其应用研究

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作者：李霞中国科学技术大学

学位级别：硕士

人体内分泌系统是一个复杂的分布式自适应系统,该系统具有在高层对神经系统的调控作用、功能情感反应、自组织、分布式处理等一系列独特的功能。内分泌系统的上述功能,能够使机体适应各种复杂的内、外环境,有效地维持机体内环境的稳定,... 详细信息

人体内分泌系统是一个复杂的分布式自适应系统,该系统具有在高层对神经系统的调控作用、功能情感反应、自组织、分布式处理等一系列独特的功能。内分泌系统的上述功能,能够使机体适应各种复杂的内、外环境,有效地维持机体内环境的稳定,使有机体处于最佳状态。抽取生物内分泌系统的信息处理机制,构建体现内分泌机制特点的人工内分泌模型,是人工智能中一项新的重大研究课程。它对人工智能的发展,开发新型的智能信息处理技术及应用,以及复杂问题的求解具有重要的理论意义和应用价值。随着生物内分泌研究的发展,人们开始从分子和细胞的层次来认识荷尔蒙的产生、运输和调节作用,这方面的研究成果也为人工内分泌系统的研究提供了越来越坚实的生理学基础。生物内分泌系统有着与生俱来的自组织能力,可以应用到许多复杂问题的求解中,尤其是针对那些需要在变化的环境中做出决策的问题,因此本文将从不同的方面对人工内分泌系统的模型及应用进行研究,具体来讲,本文的主要工作包括:(1)生物内分泌系统机制挖掘。深入剖析内分泌系统的功能特点及作用机理,对开发新型的智能处理系统及人工智能的发展有重要意义,因此,本文从信息处理角度,对内分泌系统的主要功能和调控机理进行了详细分析,为人工内分泌系统理论模型及应用研究提供了理论基础。(2)基于荷尔蒙的自组织算法及其应用研究。生物内分泌系统通过荷尔蒙的反应扩散过程进行调节,维持机体的内环境稳定,为生物体的正常生命活动提供保障。本文借鉴荷尔蒙反应扩散机制,提出一种基于荷尔蒙的自组织算法,算法中机器人根据接收到的荷尔蒙信息做出行为决策,通过内分泌系统的调节作用,使多个自主体根据环境状态及自身信息及时调整行为,从而提高多自主体系统的自组织能力。为验证算法的有效性,将该算法用于多机器人任务分配中,实验结果表明该方法能够实现机器人的优化分布,即能及时完成任务又可以减少能量消耗。(3)基于内分泌调节机制的遗传算法及其应用研究。本文提出一种基于内分泌调节机制的遗传算法,并用内分泌细胞来模拟种群个体,这些内分泌细胞可以分泌和扩散荷尔蒙,并根据荷尔蒙信息对自身行为作适当调整,从而实现对系统整体功能的调节。为验证算法的有效性,将其用于任务分配问题求解中,实验结果表明该算法具有较好的求解能力。综上所述,抽取内分泌系统的信息处理机制,建立体现内分泌机制特点的智能模型和算法具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本文对内分泌系统的信息处理机制进行了初步研究,并探索了内分泌机制在智能控制等问题中的应用研究,如何建立完善人工内分泌模型,探索人工内分泌系统更广阔的应用领域是今后的研究重点。

关键词：人工内分泌系统荷尔蒙智能控制

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Theory and applications of artificial endocrine system-an overview

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哈尔滨工程大学学报 2006年第B7期27卷 340-345页

作者： CUI Wei QIANG Sheng GAO X Z Department of Control Science and Engineering Harbin Institute of Technology Harbin 150001 China PLA corps 66455 Institute of Intelligent Power Electronics Helsinki University of Technology Espoo Finland

Inspired by the biological endocrine system, the Artificial Endocrine System (AES) has been proposed and investigated during the past decade. As a novel branch of computational intelligence methods, it has its unique and distinguishing features. This paper intends to give an overview of the current research work in the AES. The preliminary theory of the AES, which is based on the simplified mathematic models of natural endocrine system, is first introduced here. Some typical AES algorithms and their applications are also briefly discussed. Finally, a few remarks and conclusions are made.

关键词：人工内分泌系统激素机器人技术智能计算

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激素调节的克隆选择聚类在入侵检测中的应用

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计算机技术与发展 2018年第9期28卷 132-137页

作者：白琳西安邮电大学计算机学院陕西西安710121

受生物体的内分泌系统和免疫系统相互作用、相互影响、协调拮抗的工作机理启发,将人工内分泌系统的激素调节机制作用于抗体种群的进化过程,由当前抗体亲合度动态调节克隆规模,使得优秀个体在进化过程中得以扩增充分发挥其优势,不良个体... 详细信息

受生物体的内分泌系统和免疫系统相互作用、相互影响、协调拮抗的工作机理启发,将人工内分泌系统的激素调节机制作用于抗体种群的进化过程,由当前抗体亲合度动态调节克隆规模,使得优秀个体在进化过程中得以扩增充分发挥其优势,不良个体得到抑制,以此刺激亲合度趋于成熟。采用改进的克隆选择策略指导聚类过程,构造基于激素调节的克隆选择模糊聚类新算法。激素调节下的多种进化算子具有良好的自适应性、自学习性和稳定性,保证了聚类算法全局寻优的速度、精度以及可伸缩性。基于该方法构建了网络入侵检测系统,利用KDD CUP 99数据集构造训练集和测试集,并采用具有混合属性的相异性度量函数,仿真实验表明该系统性能理想,并能有效检测出未知攻击。

关键词：人工内分泌系统激素调节克隆选择聚类分析入侵检测

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