Właściwości miar podobieństwa w modelu sieci idiotypowej z binarną reprezentacją wzorców

• Autorzy: Trojanowski K. , Jankowiak M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy analizowany jest model sieci idiotypowej zaproponowany w artykule autorstwa Farmer et al. w 1986 roku i wykorzystujący ciągi binarne do reprezentacji przeciwciał i antygenów. Jak pisali de Castro i Timmis o tej pracy w swojej książce w 2002 roku: "Ich (tj. Farmera i pozostałych autorów) prace mają wyjątkowe znaczenie, ponieważ stanowią pierwsze podejście do połączenia w całość matematycznej immunologii teoretycznej z paradygmatami inteligencji obliczeniowej. Tak jak w pracach Jerne~Ra ich model składał się ze zbioru równań różniczkowych służących obliczaniu dynamiki składników sieci." Jedno z tych równań, miara podobieństwa używana do obliczania dopasowania pomiędzy ciągami binarnymi była przedmiotem badań prezentowanych poniżej. Wykonany został zbiór testów mających na celu zbadanie wrażliwości miary na różne rodzaje binarnych wzorców oraz liczby bitów różniących mierzone wzorce. Ponadto zaproponowany został również nowy operator transformacji ciągów binarnych. Operator ten zmienia własności miary podobieństwa proponowanej przez Farmera, przy czym nowa miara z włączonym w nią operatorem transformacji okazuje się bardziej selektywna na różne ilości niepasujących bitów oraz położenie tych bitów w mierzonych ciągach binarnych niż jej poprzedniczka.

EN

The bitstring model of the immune network model proposed by Farmer et al. in 1986 is studied in this text. As de Castro and Timmis wrote about the paper in their book (2002): "Their works arę of extreme importance, as they constituted the first attempts to bring together mathematical theoretical immunology and computational intelligence paradigms. As in Jerne's work their model consisted of a set of differential eąuations to ąuantify the dynamics of the components of the immune network." One of these eąuations, the affinity measure used to evaluate match between binary strings, was the subject of the study presented below. A set of tests was perform to study the sensitivity of the measure to the different types of binary patterns and numbers of different bits in the strings. A new transformation operator for binary strings is also proposed. The operator modifies properties of the affinity measure proposed by Farmer. The new measure with the transformation operator included proves to be morę selective to the different numbers of non-matching bits and their position in the evaluated bit strings, than the previous one.

Słowa kluczowe

PL

Siec idiotypowa; system immunologiczny sztuczny; miara podobieństwa

EN

immune network; artificial immune systems; affinity measure

• Wydawca: Instytut Podstaw Informatyki PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Podstaw Informatyki Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2004
• Tom: Nr 977
• Strony: 1--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Trojanowski K.

• Instytut Podstaw Informatyki PAN, ul. Ordona 21, 01-237 Warszawa

autor

Jankowiak M.

• Wyższa Szkoła Informatyki Stosowanej i Zarządzania ul Newelska 6,01-447 Warszawa

Bibliografia

• [1] de Castro, L. N., and Timmis, J., Artificial Immune Systems: A New Computational Intelligence Approach. Springer, 2002.
• [2] Farmer, J. D., Packard, N. H., Perelson A. S., The immune system, adaptation, and machine learning. Physica 22D 1986, strony 187-204, North-Holland, Amsterdam.
• [3] Garrett, S. M., A Paratope Is Not an Epitope: Implications for Immune Network Models and Clonal Selection, w materiałach konferencyjnych: J. Timmis, P.Bentley, E. Hart - Artificial Immune Systems ICARIS 2003, Springer, LNCS 2787, 2003.
• [4] Jankowiak, M., Analiza właściwości miar dopasowania w zastosowaniu do sztucznego systemu immunologicznego, bazującego na modelu sieci idiotypowej, praca magisterska, Wyższa Szkoła Informatyki Stosowanej i Zarządzania, Warszawa, wrzesień 2004.
• [5] Jerne, N.J., Towards a network theory of the immune system. Ann. Immunol. (Inst. Pasteur) 125 C, 1974, strony 373-389
• [6] Wierzchoń, S. T., Sztuczne systemy immunologiczne - Teoria i zastosowania. Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2001.