免疫功能和特征 人体免疫系统是一自适应的并行分布式系统。具有如下功能特 a)免疫识别:免疫识别是指对外来异物的识别与分类,其重 要特征是能够识别未知抗原 b)免疫记忆:免疫记忆是指当相同或类似抗原再次进入生物 体时,可引起比初次免疫更强的抗体产生。免疫系统能够 免疫记忆快速识别已记忆抗原 c)免疫耐受:免疫耐受是指免疫活性细胞(T细胞、B细胞等) 接触抗原物质所表现的一种特异性的无应答状态。 d)免疫调节:主要包括浓度调节和网络调节。免疫系统主要 通过浓度和网络调节维持抗体的多样性,从而识别大量的 未知抗原。 以上功能和特征是生物免疫系统能够识别未知抗原,保护自身 生命活动的基础。通过研究和借鉴这些功能特征所蕴涵的机制 建立相应的模型和算法,进而可以设计出具有未知入侵识别 力的算法和系统
免疫功能和特征 人体免疫系统是一自适应的并行分布式系统。具有如下功能特 征： a) 免疫识别：免疫识别是指对外来异物的识别与分类，其重 要特征是能够识别未知抗原。 b) 免疫记忆：免疫记忆是指当相同或类似抗原再次进入生物 体时，可引起比初次免疫更强的抗体产生。免疫系统能够 免疫记忆快速识别已记忆抗原。 c) 免疫耐受：免疫耐受是指免疫活性细胞（T细胞、B细胞等） 接触抗原物质所表现的一种特异性的无应答状态。 d) 免疫调节：主要包括浓度调节和网络调节。免疫系统主要 通过浓度和网络调节维持抗体的多样性，从而识别大量的 未知抗原。 以上功能和特征是生物免疫系统能够识别未知抗原，保护自身 生命活动的基础。通过研究和借鉴这些功能特征所蕴涵的机制， 建立相应的模型和算法，进而可以设计出具有未知入侵识别能 力的算法和系统
基于人工免疫的入侵预警算法框架 阴性/阳性选择 基因库 亲和度变异 未成熟检测器 非选择 检测器 检测 记忆并反馈 实时监视 当前个体
基于人工免疫的入侵预警算法框架 检测器 基因库 亲和度变异 阴性/阳性选择 非选择 当前个体 实时监视 检测 未成熟检测器 记忆并反馈
阴性/阳性选择 阴性/阳性选择模块对应于生物免疫系统的中 枢免疫器官(主要是骨髓和胸腺)产生免疫细 胞的机制。 通过阴性/阳性选择,不仅增加好的基因的选 择概率,而且抑制浓度过高的基因的选择概率 这样,使得算法在通过基因重组生成检测器时, 不仅能够保证检测器集不会收敛于某些检测器 而且能够在基因重组的层次使好的基因有相对 较高的选择概率,进而使得生成的检测器趋向 于具有较高的检测效果
阴性/阳性选择 阴性/阳性选择模块对应于生物免疫系统的中 枢免疫器官（主要是骨髓和胸腺）产生免疫细 胞的机制。 通过阴性/阳性选择，不仅增加好的基因的选 择概率，而且抑制浓度过高的基因的选择概率。 这样，使得算法在通过基因重组生成检测器时， 不仅能够保证检测器集不会收敛于某些检测器， 而且能够在基因重组的层次使好的基因有相对 较高的选择概率，进而使得生成的检测器趋向 于具有较高的检测效果
阴性/阳性选择(续) 具体的实现过程为: (1)依据反馈的检测器以较小的步长增加该检测器包含的基因的 选择概率。 (2)计算基因浓度 (3)生成新的检测器。基于人工免疫的入侵预警系统采用适应度 比例选择机制和浓度选择机制相结合的办法。于是基因i在检测器 第j个基因位的选择概率p;由适应度概率p和浓度概率p两部分组 成,即 Fit(o) I Pi=Py'pd ∑Fi 其中a和β为常数。从上式可以看出:基因i的适应度越大,选择 概率越大;而浓度越大,选择概率越小。这样既可产生较好的检 测器,又可确保检测器的多样性
阴性/阳性选择（续） 具体的实现过程为： （1）依据反馈的检测器以较小的步长增加该检测器包含的基因的 选择概率。 （2）计算基因浓度。 （3）生成新的检测器。基于人工免疫的入侵预警系统采用适应度 比例选择机制和浓度选择机制相结合的办法。于是基因i在检测器 第j个基因位的选择概率pi由适应度概率pf和浓度概率pd两部分组 成，即 其中α和β为常数。从上式可以看出：基因i的适应度越大，选择 概率越大；而浓度越大，选择概率越小。这样既可产生较好的检 测器，又可确保检测器的多样性。 e Cj i N j i f d Fit j Fit i p p p , 1 ( ) ( ) 1 − = = =
亲和度变异 未知入侵预警要求系统在有限的检测器中保留 充分和必要的检测器充分意味着至少在理论上 能够检测到所有非我模式;必要意味着每种入 侵模式仅被较少、甚至仅仅一个检测器检测到 本系统采用亲和度变异,对检测器引入多态性, 能够响应较大范围入侵模式刺激的检测器被认 为是较低级的检测器,它需要大量刺激才能被 激活;而只能响应较小范围入侵模式刺激的检 测器,则认为是高级检测器,仅需少量刺激就能 被激活
亲和度变异 未知入侵预警要求系统在有限的检测器中保留 充分和必要的检测器,充分意味着至少在理论上 能够检测到所有非我模式；必要意味着每种入 侵模式仅被较少、甚至仅仅一个检测器检测到。 本系统采用亲和度变异,对检测器引入多态性, 能够响应较大范围入侵模式刺激的检测器被认 为是较低级的检测器，它需要大量刺激才能被 激活；而只能响应较小范围入侵模式刺激的检 测器,则认为是高级检测器，仅需少量刺激就能 被激活