·34· 智能系统学报 第2卷 问题的一项重要研究内容.EIC的免疫反馈、克隆选 择、免疫耐受以及免疫调节等仿生机理都已经成功 设计问题的求解 用于控制理论中6,8，川，因而可为产品设计中广泛 存在的控制问题，如高精度数控机床伺服进给系统 的控制设计、汽车空调控制系统的设计等提供启发 个工程问题的求解 和参考 工程问题1的求解 图7给出了设计问题的求解框架.在实际产品 设计中，设计问题（也就是EIC的工程应用问题，它 工问题2的求解 在产品设计领域中按习惯仍然称为设计问题)经过 抽象和转换，可能得到一种典型工程问题，也可能得 到的是若干种典型工程问题的组合，对于前一种情 况，设计问题的求解框架由对这一个工程问题的求 工问题N的求解 解过程构成，见图7(a);而对于后一种情况，设计问 题的求解框架可以采用2种不同的结构形式.具体 (c)嵌人式结构 来说，如果经问题分析得到的几个工程问题相互之 图7设计问题的求解框架 间存在平行并列关系，即这几个工程问题都构成原 Fig 7 Solving framework of design problems 问题的子问题而且对于原问题的求解处于平等地 对于面向问题求解的免疫设计，EIC只在设计 位，则采用叠加式结构，见图7(b),也就是依次对所 问题求解层次提供设计支持，因此EIC为产品设计 得到的各个工程问题进行求解；如果经问题分析得 提供的是一种较低层次的辅助性支持 到的几个工程问题相互之间存在主次关系，即原问 4.2面向产品演化的免疫设计 题主要对应于某一个工程问题，而其他几个工程问 在设计过程中，作为设计对象的产品经历的是 题对于原问题的求解只是起到辅助作用、处于次要 一个演化过程.在这个过程中，一方面，产品通过由 地位，这时则采用嵌入式结构，见图7(c),即以一个 粗到细的逐步求精过程，其功能和结构等不断被细 工程问题的求解为主线，而将对其他工程问题的求 解穿插和嵌入到对该工程问题的求解过程之中」 化，使得产品逐步变得清晰、明确；另一方面，产品经 历了一种类似生物进化的过程，表现在产品的初始 解不断得到改善，从而逐步进化得到满足设计要求 设计问题的求解 和设计约束的优化可行解.在产品演化过程中，产品 演化机制起着关键作用，它决定了产品演化的机理 和方式，而生物进化机制如遗传进化机制、共进化机 个工程问题的求解 制、竞争机制、学习机制以及各种免疫机制等自然演 化机制都是产品演化机制的灵感源泉，可以为之提 (a)对一种典型工程问题的求解过程 供丰富的借鉴. 面向产品演化的免疫设计是指直接基于免疫系 设计问题的求解 统的概念、功能、机制、原理和特征进行产品设计.在 免疫设计中，抗原对应于设计的目标、要求和约束， 抗体则对应于设计结果即产品，并且产品的演化将 工程问题1的求解 按照免疫系统的运行机制进行，产品是免疫设计的 突现结果。 对于面向产品演化的免疫设计，EIC为产品的 工程问题2的求解 演化提供了动力机制，因此EIC为产品设计提供的 是一种较高层次的直接支持 工程问题N的求解 5工程免疫计算展望 EIC是以工程应用为导向的免疫计算方法，旨 (b)叠加式结构 在为解决工程实际中的各种复杂问题提供有力支 持，具有广阔的应用前景.以下结合AIS在工程领 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net问题的一项重要研究内容. EIC 的免疫反馈、克隆选 择、免疫耐受以及免疫调节等仿生机理都已经成功 用于控制理论中[6 - 8 ,31 ] ,因而可为产品设计中广泛 存在的控制问题 ,如高精度数控机床伺服进给系统 的控制设计、汽车空调控制系统的设计等提供启发 和参考. 图 7 给出了设计问题的求解框架. 在实际产品 设计中 ,设计问题(也就是 EIC 的工程应用问题 ,它 在产品设计领域中按习惯仍然称为设计问题) 经过 抽象和转换 ,可能得到一种典型工程问题 ,也可能得 到的是若干种典型工程问题的组合. 对于前一种情 况 ,设计问题的求解框架由对这一个工程问题的求 解过程构成 ,见图 7 (a) ;而对于后一种情况 ,设计问 题的求解框架可以采用 2 种不同的结构形式. 具体 来说 ,如果经问题分析得到的几个工程问题相互之 间存在平行并列关系 ,即这几个工程问题都构成原 问题的子问题而且对于原问题的求解处于平等地 位 ,则采用叠加式结构 ,见图 7 (b) ,也就是依次对所 得到的各个工程问题进行求解 ;如果经问题分析得 到的几个工程问题相互之间存在主次关系 ,即原问 题主要对应于某一个工程问题 ,而其他几个工程问 题对于原问题的求解只是起到辅助作用、处于次要 地位 ,这时则采用嵌入式结构 ,见图 7 (c) ,即以一个 工程问题的求解为主线 ,而将对其他工程问题的求 解穿插和嵌入到对该工程问题的求解过程之中. 图 7 设计问题的求解框架 Fig17 Solving framework of design problems 对于面向问题求解的免疫设计 , EIC 只在设计 问题求解层次提供设计支持 ,因此 EIC 为产品设计 提供的是一种较低层次的辅助性支持. 412 面向产品演化的免疫设计 在设计过程中 ,作为设计对象的产品经历的是 一个演化过程. 在这个过程中 ,一方面 ,产品通过由 粗到细的逐步求精过程 ,其功能和结构等不断被细 化 ,使得产品逐步变得清晰、明确 ;另一方面 ,产品经 历了一种类似生物进化的过程 ,表现在产品的初始 解不断得到改善 ,从而逐步进化得到满足设计要求 和设计约束的优化可行解. 在产品演化过程中 ,产品 演化机制起着关键作用 ,它决定了产品演化的机理 和方式 ,而生物进化机制如遗传进化机制、共进化机 制、竞争机制、学习机制以及各种免疫机制等自然演 化机制都是产品演化机制的灵感源泉 ,可以为之提 供丰富的借鉴. 面向产品演化的免疫设计是指直接基于免疫系 统的概念、功能、机制、原理和特征进行产品设计. 在 免疫设计中 ,抗原对应于设计的目标、要求和约束 , 抗体则对应于设计结果即产品 ,并且产品的演化将 按照免疫系统的运行机制进行 ,产品是免疫设计的 突现结果. 对于面向产品演化的免疫设计 , EIC 为产品的 演化提供了动力机制 ,因此 EIC 为产品设计提供的 是一种较高层次的直接支持. 5 工程免疫计算展望 EIC 是以工程应用为导向的免疫计算方法 ,旨 在为解决工程实际中的各种复杂问题提供有力支 持 ,具有广阔的应用前景. 以下结合 A IS 在工程领 ·34 · 智 能 系 统 学 报 第 2 卷