免疫系统的可视化计算模型研究

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1、学校代码：10255学号：2111049免疫系统的可视化计算模型研究RESEARCHoNVISUALCOMPUTINGMoDELOFIMMUNESYSTEM专业：信号与信息处理作者：曹新学指导教师：龚涛答辩日期：2014．01．09东华大学学位论文原创性声明Y2SOLIHIHllllllqqH6IIIIIqqllllll8llltll4Lqltl本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内

2、容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曹新学日期：秒他年1月?日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在——年解密后适用本版权书。不保密Z学位论文作者签名：嘲学指导教师签名：蔓痔日期：砂，午年1月?日日期：伽晔年阴g日免疫系统的可视化计算模型研究摘要生物免疫系统是一个具有白组织、自适应

3、性质的复杂智能系统。近年来，伴随着医学、生理学研究的长足进步，免疫系统的一些特点引起了各个研究领域学者的广泛关注。他们希望从研究免疫系统机制的过程中得到一些灵感和启发，然后通过对免疫系统机制进行仿生，从而建立新型信息处理系统——人工免疫系统。目前，研究人员已经通过借鉴或者模仿生物免疫系统中的智能性这种方式，解决了诸多工程领域的难题。比如，根据生物免疫系统的分布性、自适应性和动态平衡等特点建立的人工免疫网络模型，不仅新颖而且实用，目前已经成为智能控制领域一种重要的解决方法。因此，研究免疫系统机制不管对医学领域还是对人工免疫领域都有着重要的意义。为了使来自不同研究领域的学者们更加方便有效的

4、了解免疫系统机制，建立一种易于理解的免疫系统模型十分必要，本课题也正是基于这种需求而设计的。首先，介绍了免疫系统相关的生物学基础，包括免疫系统的组成、结构、主要功能、特点以及免疫应答机制等。通过介绍相关免疫系统的基本知识，为接下来免疫系统建模提供理论依据。其次，通过对理论免疫学、计算免疫学与人工免疫学三者关系的阐述和分析，指出建立免疫系统模型的重要性。详细讨论了传统免疫系统建模方法，并总结了各种方法的优缺点。根据理想免疫系统模型免疫系统的可视化计算模型研究的要求，提出三层可视化免疫系统模型。接着，简单介绍了NetLogo这款多主体可视化仿真平台，并使用该平台对免疫机制中典型的细胞免疫过

5、程进行了相应的可视化仿真。利用NetLogo自身独有的优势，实现了以C／S和B／S两种方式对模型进行访问。最后，讨论了目前常用的Java虚拟机，通过对比并结合本课题实际情况选择了Kaffe。接下来，通过向ARM平台移植Kaffe，实现了以B／S的方式在嵌入式浏览器中远程访问建立的免疫系统模型。关键词：生物免疫系统，免疫系统模型，可视化仿真，NetLogo，Java虚拟机II免疫系统的可视化计算模型研究RESEARCHoNVISUALCoMPUTINGMoDELoFIMMUNESYSTEMABSTRACTBiologicalimnmnesystemsarecomplexandintell

6、igentsystemswhichpossessthepropertyofself-organizingandadaptive．Inrecentyears，withtheconsiderableprogressinmedicineandphysiology,somefeaturesofimmunesystemhavecausedwidespreadconceminvariousresearchareas．Theyhopetostudythemechanismofimmunesystemforinspirationandenlightenment，andthenestablishanew

7、informationprocessingsystem·ArtificialImmuneSystem(AIS)throughthesimulationofimmunesystemmechanism．Atpresent，researchershavesolvedmanyproblems，especiallyinthefieldofengineering，throughimitatingtheintelligencerevealedbybiolog