基于免疫球蛋白理论的算法设计及其在复杂系统中的组合优化研究

项目名称： 基于免疫球蛋白理论的算法设计及其在复杂系统中的组合优化研究

项目编号： No.61304216

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 钟翠萍

作者单位： 吉林大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 近年來，人工免疫系统已成为国内外专家学者研究的热点。作为人工智能领域内先进的高效分布式并行信息处理系统，该系统可以处理复杂程度较高的组合优化问题，如生产排程、产能规划以及存货等。但是，现有人工免疫系统的架构理论性较强，存在搜寻盲点，而且实用性较差。本项目力求在已有研究的基础上提出一种全新的人工免疫系统并在实践中进行验证。本算法的创新之处在于：(1)体细胞重组，增加抗体的多样性；(2)类型转换过程，加强抵抗病毒的能力。此两特性是首次提出的理论，基于真实免疫系统中的免疫球蛋白来做为算法的依据，且可以帮助人工免疫系统克服搜寻盲点。我们拟将该算法用于混合流水车间调度与越库作业等的组合优化问题中，并找出不同编码方式来求解这两个复杂的问题。此外，使用仿真模拟等方法对该算法进行比选分析。本项目的研究将有助于我国学者把握国际前沿理论，深化我国生产调度理论的研究，实现有限资源的优化配置。

中文关键词： 人工免疫系统；调度系统；越库作业；现代启发算法；

英文摘要： Recently, Artificial Immune System (AIS) is a popular algorithm due to its high performance. AIS can solve most of complex combination optimization problems i.e. scheduling, capacity planning and inventory. However, most of AISs are not so flexible and have a blind side in search ability. A new immunoglobulin AIS (IAIS) is proposed in this research. Somatic recombination and isotype switching are taken into account in the proposed IAIS. Somatic recombination is to increase diversity of antibodies and isotype switching is to strength the search ability. These features are first proposed and can enhance efficiency of IAIS. Besides, to evaluate IAIS, we use other algorithms as comparisons by simulation. This research can help to intensify IAIS and then import it to the practice.

英文关键词： Artificial immune system；Scheduling；Cross-docking；Metaheuristic；