[發明專利]一種基于自重構人工免疫網絡的抗災嵌入式智能系統及方法

有效

• 申請號: 201010538512.5
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN101984457A
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 龔濤
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G06N3/06
• 分類號: G06N3/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術領域

本發明涉及一種基于自重構人工免疫網絡的抗災嵌入式智能系統及采用該系統的抗災方法，是一種對災區進行災民輔助求救與互救、災民定位與營救、抗災網絡重構與修復的嵌入式系統。

背景技術

現在便攜式嵌入式系統普及的趨勢越來越明顯，例如便攜式家教輔助嵌入式系統、便攜式信息管理嵌入式系統等，而嵌入式系統網絡的自重構與免疫計算本身就是一個難題，且這方面的問題是傳統嵌入式系統研究所忽視的，所以具有自重構網絡特性的抗災嵌入式系統設計是難中之難。

傳統的嵌入式系統軟件開發方法本質上屬于非仿生的常規編程方法，傳統軟件開發方法不可能模仿生物信息網絡的自重構特性和免疫能力，從而在復雜多變的災區環境中系統的薄弱環節會造成不可挽回的重大損失。而且，嵌入式抗災系統必須能在未知災區環境中獨立工作，必須具有自重構和自修復的能力。在地震、洪災、火災和戰場等危險環境中，嵌入式抗災系統工作的環境十分惡劣；災民與救援隊的通訊又常常是不頻繁的和延時的，這就導致專家干預有限、昂貴、慢速、不可靠或不可能，因而嵌入式抗災系統能夠自主地求救、搜救和修復故障至關重要。

人工免疫網絡由人類的自然免疫網絡靈感啟發而來，其生物醫學理論基礎是免疫網絡理論、克隆選擇理論、免疫耐受學說、抗體分子結構學說等。自然免疫網絡的必要生物基礎是人體能根據異體的特征和位置激發相鄰區域的大量免疫細胞和免疫分子，調節全身淋巴系統的免疫能力部署，實現生物免疫網絡的重構，以最大效率和最小損失為目標消除異體，恢復機體的正常工作。但是，傳統的人工免疫網絡僅僅模擬特異型免疫網絡機制、克隆選擇機制、免疫學習機制等，沒有建立免疫網絡的自重構模型，以最大限度發揮受損人工免疫網絡的主動作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于自重構人工免疫網絡的抗災嵌入式智能系統及采用該系統的抗災方法。

為了達到上述目的，本發明的一個技術方案是提供了一種基于自重構人工免疫網絡的抗災嵌入式智能系統，其特征在于：包括

由嵌入式芯片、存儲器、液晶顯示屏、輸入輸出設備和總線組成的嵌入式系統；

用于收集災區環境信息的傳感器模塊；

自重構人工免疫網絡軟件系統，其根據人工免疫網絡的自重構結構和調節算法將多個嵌入式系統連接成人工免疫網絡，根據某些網絡節點的求救信號和施救信號調節抗災網絡的部署，利用其他網絡節點修復受損的網絡節點；

無線通信模塊，用于接收來自嵌入式系統及傳感器模塊的信號并與自重構人工免疫網絡軟件系統相互通信；

求救信號探測與定位模塊，探測災民求救時發出的信號源，根據可探測信號的精確位置計算找出災民的數字定位；

耐用電池，為災民提供足夠時間的求救電子器電池供應。

本發明的另一個技術方案是提供了一種采用上述系統的抗災方法，其特征在于，步驟為：

步驟1、災民通過抗災嵌入式智能系統發出求救信號；

步驟2、其他災民和救援隊的抗災嵌入式智能系統通過所述求救信號檢測與定位模塊檢測所述求救信號，并找到所述災民的精確位置；

步驟3、根據抗災嵌入式智能系統網絡的受損情況重構抗災網絡；

步驟4、根據災民的狀況和災區的交通信息制定所述災民的營救計劃，通過所述無線通信模塊和所述抗災網絡調集營救設備和人員，并實施災民營救；

步驟5、對所述災民的營救結果和所述抗災網絡的自重構結果進行存儲記憶。

本發明的優點是：解決傳統抗災過程嵌入式系統求救和搜救功能不強和抗災網絡缺乏自重構能力和免疫力的問題，為抗災嵌入式系統的災民輔助求救與互救、災民定位與營救、抗災網絡重構與修復提供新的途徑。

附圖說明

圖1給出了抗災嵌入式智能系統網絡的重構算法流程圖；

圖2給出了抗災嵌入式智能系統的免疫計算模型示意圖；

圖3給出了基于自重構人工免疫網絡的抗災嵌入式智能系統的結構示意圖；

圖4給出了基于自重構人工免疫網絡的嵌入式智能系統抗災流程圖。

具體實施方式

以下結合實施例來具體說明本發明。

實施例

????本實施例以一種自行設計的自重構人工免疫網絡為例，按照以下步驟構建基于自重構人工免疫網絡的抗災嵌入式智能系統。

1、構建自重構人工免疫網絡