الگوریتم بهینهسازی ایمنی مصنوعی (Artificial Immune System Algorithm) از الگوریتمهای بسیار کارآمد در حل مسائل بهینهسازی است. الگوریتم ایمنی مصنوعی در حوزههای مختلف مسائل بهینهسازی کاربرد دارد. بهینهسازی فرآیندی برای تعیین بهترین راهحل است .الگوریتم بهینه سازی ایمنی مصنوعی (AIS) از روش به کمینه یا به حداکثر رساندن پارامترهای درگیر در مسائل استفاده میکند . در سالهای اخیر، الگوریتمهای الهام گرفتهشده از طبیعت از قدرتمندترین راهحلها در حل مسائل بهینهسازی عددی بودهاند. بهطورکلی مسائل بهینهسازی از مسائل محاسباتی اند که به دنبال پیدا کردن بهترین راهحلهای ممکن هستند. الگوریتمهای بهینهسازی، به دنبال یافتن راهحل در منطقه ای هستند . این الگوریتم ها دارای حداقل (یا حداکثر) ارزش عملکرد هدف هستند.در این مقاله به توضیح الگوریتم بهینهسازی ایمنی مصنوعی پرداخته شده است. همچنین شبه کد الگوریتم ایمنی مصنوعی ، پیدایش الگوریتم ایمنی مصنوعی و کاربرد فلوچارت و رفتار الگوریتم ایمنی مصنوعی بیان شده است.
در یک مسئله بهینهسازی ، انواع روابط ریاضی بین هدف ، محدودیتها و متغیرهای تصمیمگیری مشخصکننده دشواری مسئله است. در ابتدا بیشتر راهحلها بر اساس مشاهدات طبیعی در نظر گرفته میشوند . به تدریج ، دانش بر اساس این مشاهدات طبیعت و تجربیات گذشته توسعه میباید. در ادامه تمام راهحلهای یافت شده مورد آزمایش قرار میگیرند . ممکن است راهحل بهتری برای اطمینان از عملکرد جایگزین شود . بهینه سازی هدف اغلب توسط محققان در حل مسائل دنیای واقعی استفاده میشود. گاهی با تعیین چندین هدف در حل مسئله ، راهحل بهتری حاصل میشود. بهینهسازی چند هدفه، فرآیندی برای حل مسئله با بهینهسازی همزمان دو یا چند هدف در معرض محدودیتها است.
الگوریتم ایمنی مصنوعی یکی از معروف ترین و فوق العاده ترین الگوریتمی است که از سیستم ایمنی بدن ریشه گرفته است . الگوریتم ایمنی مصنوعی مفهوم شناسایی مجدد ویروس ها و انتی ژن ها توسط گلبول های سفید در بدن که خیلی هوشمندانه انجام میشود را دارا میباشد . سیستم ایمنی مصنوعی برای حل مسایلی مانند بهینه سازی توابع چند وجهی ، تشخیص نفوذ به شبکه تا مدلهای دسته بندی ان ها ، یادگیری مفاهیم ، رباتیک ، خوشه بندی داد ها ، شناسایی الگو و داده کاوی کاربرد دارند .
پیشینه الگوریتم ایمنی مصنوعی
سیستمهای ایمنی مصنوعی ردهای از الگوریتمهای تکاملی هستند که از سیستم ایمنی بدن جانداران الهام گرفته شدهاند.
مهمترین هدف اصلی سیستم ایمنی طبیعی در بدن انسان ، تفاوت بافت خودی و عامل خارجی ان (غیرخودی یا انتی ژن ) است. سیستم ایمنی بدن ، نسبت به ماده های بیماری زا یا مواد خارجی که اصطلاحا معروف به انتی ژن عکس العمل نشان میدهند . در زمان واکنش ، سیستم ایمنی برای تشخیص صحیح بهتر انتی ژن دیده شده تطبیق می یابد. به طوری که حافظه ای برای ثبت انتی ژن های رایج ایجاد میکند . حافظه ایجاد شده باعث بهبود و سرعت بخشیدن به واکنش سیستم ایمنی میشود. این واکنش به طور تطبیق پذیر دربرخوردهای اینده با همان ژن خواهد بود. شناسایی انتی ژن ها منجر به تولید سلول های خاصی میشود . این سلول ها انتی ژن را غیرفعال یا نابودد میکند .
سیستم ایمنی بدن ما ، دقیقا مشابه یک سیستم تشخیص الگو کار میکند .الگوریتم بهینهسازی ایمنی مصنوعی الگوهای غیر خودی از الگوی خودی را همانند سیستم ایمنی طبیعی تشخیص میدهد . آنتی ژن ها موادی هستند که می توانند پاسخ ایمنی را ایجاد کنند. پاسخ ایمنی واکنش بدن به آنتی ژن است، بنابراین از صدمه زدن آنتی ژن به بدن جلوگیری می کند. آنتی ژن ها می توانند باکتری، قارچ، انگل و یا ویروس باشند. یک آنتی ژن باید به عنوان یک خارجی تشخیص داده شود .
بدن انسان در بدو تولد هیچ شناخت و اشنایی از بیماری های مختلف ندارد . این اشنایی به مرور زمان به دست می آیید . بدن مرتب با میکروبهای مختلفی سروکار دارد . لذا راه حل های مختلف را پیدا میکند . این راه حل ها در دراز مدت درخون نگهداری میشود . از عملکرد سیستم ایمنی بدن در تشخیص و انهدام عوامل خارجی برای طراحی الگوریتم های متنوعی در بهینه سازی، یادگیری ماشین و شناسایی الگو بهره برداری شده است. سیستم ایمنی مصنوعی یا AIS اولین بار به عنوان یک الگوریتم توسط دی کاسترو و زوبن تحت نام الگوریتم کلونی ارائه شد . در این قسمت مدل فرایندی الگوریتم بهینه سازی شده ایمنی مصنوعی بیان شده است. ایده اصلی در سیستم ایمنی مصنوعی، برگرفته از فرآیند تکثیر سلولی پس از تشخیص عامل خارجی در سیستم ایمنی طبیعی است.
این فرآیند در مدل فرایندی بهینه سازی الگوریتم ایمنی مصنوعی شامل سه مرحله است.
ساختار کلی الگوریتم ایمنی مصنوعی به صورت زیر است :
Matlabanalysis2012@gmail.com