面向流數(shù)據(jù)特征提取的人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型研究.pdf

1、人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型是一種借鑒和利用生物免疫系統(tǒng)的性質(zhì)和機(jī)制，用于解決工程和科學(xué)問題的自然計(jì)算(軟計(jì)算)模型，它已成為人工免疫系統(tǒng)理論及應(yīng)用的重要研究內(nèi)容。本文系統(tǒng)地研究了面向流數(shù)據(jù)特征提取的人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型及相關(guān)技術(shù)，研究成果概括為如下三個(gè)方面： 1、現(xiàn)有的人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型在針對大規(guī)模、動(dòng)態(tài)、時(shí)變流數(shù)據(jù)環(huán)境 ( 例如：Web電子商務(wù)、醫(yī)學(xué)監(jiān)視、傳感器和金融監(jiān)測等領(lǐng)域)時(shí)，處理代價(jià)巨大，難以保證應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。本文提出了面向流數(shù)據(jù)

2、特征提取的人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型 IFSaiNET，為了達(dá)到對流數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量上的約簡，設(shè)計(jì)一個(gè)遠(yuǎn)小于流數(shù)據(jù)集規(guī)模的概要數(shù)據(jù)集—免疫記憶抗體集，通過這個(gè)免疫記憶網(wǎng)絡(luò)抗體集可以最大程度地獲得流數(shù)據(jù)整體的變化特征，并通過引入窗口機(jī)制等相應(yīng)的增量策略，使 IFSaiNET 具有動(dòng)態(tài)跟蹤不斷遞增的大規(guī)模信息的特征提取能力，具有占用內(nèi)存空間少、運(yùn)算代價(jià)低的優(yōu)勢。 2、IFSaiNET 模型最終是用一個(gè)小規(guī)模的免疫記憶網(wǎng)絡(luò)抗體集反映抗原數(shù)據(jù)集，從而達(dá)

3、到數(shù)據(jù)特征提取的目的。由于免疫克隆選擇機(jī)制的作用，缺乏能通過網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)信息特征，來對人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型的性能進(jìn)行評價(jià)的方法。本文提出了一種基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析技術(shù)，首先構(gòu)建出抗原和抗體數(shù)據(jù)集的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型中的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)作為對人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型學(xué)習(xí)性能的評價(jià)指標(biāo)，通過對數(shù)據(jù)提取前的抗原數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和提取后的免疫記憶網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)的對比，作為對人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型的特征提取性能的評價(jià)方法。驗(yàn)證了人工免疫網(wǎng)絡(luò)模

4、型可以保持特征提取前后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性。同時(shí)，為了分析數(shù)據(jù)集的非均衡問題對IFSaiNET 模型學(xué)習(xí)效率的影響，提出了基于網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集非均衡程度評價(jià)方法，給出了決定數(shù)據(jù)集非均衡程度的兩個(gè)關(guān)鍵因素：“均勻度”和“內(nèi)聚度”概念，指出了高均勻性和高內(nèi)聚性是決定數(shù)據(jù)集非均衡程度的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了利用網(wǎng)絡(luò)社區(qū)結(jié)構(gòu)作為數(shù)據(jù)集非均衡程度度量的有效性，并分析了數(shù)據(jù)集的非均衡程度對人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型學(xué)習(xí)性能的影響。 3、提出

5、了一種基于郵件服務(wù)器端的特征垃圾郵件獲取技術(shù)，首先，通過對郵件頭和郵件體的分析，給出了能反映用戶共同的趨向的垃圾郵件特征指標(biāo)，然后，通過IFSaiNET 模型，抽取出同一郵件服務(wù)器內(nèi)的所有郵件用戶各自認(rèn)可的垃圾郵件的特征垃圾郵件，從而能在郵件服務(wù)器端進(jìn)行攔截。并給出了從垃圾郵件文本文件中獲取垃圾郵件行為特征的數(shù)據(jù)預(yù)處理算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新方法在運(yùn)行時(shí)間和自適應(yīng)性上有明顯的優(yōu)勢，可作為目前主流反垃圾技術(shù)的輔助技術(shù)。 論文最后對全