基于人工免疫模型的數(shù)據(jù)挖掘及其應(yīng)用.pdf

1、生物免疫系統(tǒng)是一個(gè)高度進(jìn)化的生物系統(tǒng),它旨在區(qū)分外部有害抗原和自身組織,從而清除抗原,保持有機(jī)體的穩(wěn)定.從計(jì)算的角度來看,生物免疫系統(tǒng)是一個(gè)高度并行、分布、自適應(yīng)和自組織的系統(tǒng),具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)、識(shí)別、記憶和特征提取的能力.人們很希望能從生物免疫系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制中獲取靈感,由此開發(fā)出了面向應(yīng)用的免疫系統(tǒng)計(jì)算模型--人工免疫系統(tǒng). 人工免疫系統(tǒng)是模仿自然免疫系統(tǒng)功能的一種智能方法,它實(shí)現(xiàn)一種受生物免疫系統(tǒng)啟發(fā)、通過學(xué)習(xí)外界物質(zhì)的自然防

2、御機(jī)理的學(xué)習(xí)技術(shù),提供噪聲忍耐、無教師學(xué)習(xí)、自組織、記憶等進(jìn)化學(xué)習(xí)機(jī)理,結(jié)合了分類器、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器推理等系統(tǒng)的一些優(yōu)點(diǎn),因此具有提供新穎的解決問題方法的潛力. 近年來,隨著基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的深入,人們對(duì)免疫系統(tǒng)的機(jī)理也有了越來越清楚的認(rèn)識(shí).鑒于此,人們開始將免疫系統(tǒng)的特性運(yùn)用到工程領(lǐng)域,通過改進(jìn)原有的方法或者新型的方法,以期獲得性能同樣優(yōu)良的各種方法和系統(tǒng).目前人工免疫系統(tǒng)已被自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)安全和病毒檢測(cè)、異常和故障診斷、知識(shí)發(fā)

3、掘、優(yōu)化等多個(gè)研究領(lǐng)域所認(rèn)可并接受. 雖然人工免疫系統(tǒng)具有很大的發(fā)展?jié)摿?但其研究尚處于起步階段.受自身發(fā)展的限制,相對(duì)于遺傳算法在數(shù)據(jù)挖掘中的廣泛應(yīng)用,人工免疫系統(tǒng)在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用屈指可數(shù).人工免疫系統(tǒng)現(xiàn)在更多的是被用于函數(shù)優(yōu)化、工程控制及入侵檢測(cè)方面.目前對(duì)于基于人工免疫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的研究,多使用的是基本的免疫算法,而忽略了免疫網(wǎng)絡(luò)模型等其它免疫機(jī)理所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì).而且這類算法多是處于實(shí)驗(yàn)性階段,即多用于小型數(shù)據(jù)庫

4、以證明免疫算法的可行性,而很少有將其運(yùn)用到大型數(shù)據(jù)庫中的案例. 本文致力于研究人工免疫系統(tǒng)及其在數(shù)據(jù)挖掘中的應(yīng)用問題,目的是通過人工免疫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型所具有的獨(dú)特的免疫機(jī)理,發(fā)揮其在數(shù)據(jù)挖掘中的優(yōu)勢(shì),并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)其在大型數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用.主要工作為:1. 深入探討并研究了人工免疫系統(tǒng)模型根據(jù)人工免疫系統(tǒng)的生物學(xué)原理基礎(chǔ),系統(tǒng)地研究了人工免疫系統(tǒng)中幾種有代表性的免疫網(wǎng)絡(luò)模型:aiNet模型、骨髓模型及有限資源人工免疫模型等,并根據(jù)本文

5、的需要重點(diǎn)研究了aiNet模型.2.提出了兩種新型的基于人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型 aiNet 模型的聚類算法研究了基于人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型的聚類挖掘技術(shù),提出了兩種新型的基于人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型 aiNet 模型的數(shù)據(jù)挖掘聚類算法--AiFCM算法和 aiNHA 算法,并通過仿真實(shí)驗(yàn)分別證明了兩種算法的有效性,從而將人工免疫網(wǎng)絡(luò)模型運(yùn)用到了知識(shí)發(fā)現(xiàn)中.3.將基于人工免疫模型的聚類技術(shù)應(yīng)用到酒店前臺(tái)管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中通過SQl Serve 2000構(gòu)建出了