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《淺談人工免疫算法在巖土工程中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號學(xué)號2005512400002學(xué)校代碼10487密級博士學(xué)位論文人工免疫算法在巖土工程中的應(yīng)用學(xué)位申請人郭：嘉學(xué)科專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：鄭俊杰教授答辯日期：2008.10.22IADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofPhilosophyinEngineeringApplicationofArtificialImmuneAlgorithminGeotechnicalEngineeringCandidate:GUOJiaMajor:GeotechnicalEng
2、ineeringSupervisor:Prof.ZHENGJun-JieHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaOctober,2008II獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：郭嘉日期：2008年10月22日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)
3、位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學(xué)位論文作者簽名：郭嘉指導(dǎo)教師簽名：日期：2008年10月22日日期：年月日III摘要從計算的角度來看，生物免疫系統(tǒng)是一個高度并行、分布、自適應(yīng)和自組織的系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)、識別、記憶和特征提取能力。人工免疫系統(tǒng)是對生物免疫系統(tǒng)
4、的模擬，具有強(qiáng)大的信息處理能力，是繼人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)化計算之后新的智能計算研究領(lǐng)域，是生命科學(xué)和計算機(jī)科學(xué)相互交叉而形成的學(xué)科，目前已成為研究熱點(diǎn)。本文介紹了生物免疫系統(tǒng)、克隆選擇原理以及人工免疫系統(tǒng)及其典型應(yīng)用，對人工免疫算法及其在巖土工程中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了深入研究，主要包括下以內(nèi)容：（1）介紹了生物免疫系統(tǒng)的一些基礎(chǔ)概念、功能和原理；分析了遺傳算法早熟收斂的成因、人工免疫算法的基本理論以及常用免疫算法的基本結(jié)構(gòu)和流程。用5個標(biāo)準(zhǔn)測試函數(shù)對克隆選擇算法、遺傳算法的收斂性能進(jìn)行了測試，結(jié)果表明克隆選擇算法在不同類型的函數(shù)上具有較快的收斂速度和較高的收斂精度。（2）介紹了
5、可靠度理論的基礎(chǔ)知識，基于免疫算法原理和可靠指標(biāo)的幾何涵義，提出了計算巖土工程可靠指標(biāo)和設(shè)計驗算點(diǎn)的全局優(yōu)化算法。對于功能函數(shù)的非線性和復(fù)雜性，避免了繁復(fù)的求導(dǎo)數(shù)工作。通過兩個工程實(shí)例，證明了提出的方法進(jìn)行巖土工程可靠度分析的有效性。（3）結(jié)合武漢地區(qū)混凝土管樁試樁資料進(jìn)行了統(tǒng)計學(xué)分析和可靠度分析。采用了JC法和免疫算法兩種方法進(jìn)行可靠度指標(biāo)的計算。在求解過程中，對于功能函數(shù)的復(fù)雜性，免疫算法僅需要目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值。概括了多元復(fù)合地基承載力計算方法，并推導(dǎo)出多元復(fù)合地基可靠度研究中的極限承載力狀態(tài)方程。利用MATLAB編制了相應(yīng)的計算程序。通過算例，采用Monte-Car
6、lo法和免疫算法進(jìn)行對比計算，結(jié)果表明免疫算法在進(jìn)行多元復(fù)合地基承載力的可靠度分析時，收斂速度快于Monte-Carlo法并且結(jié)果精度高。（4）單樁極限承載力受眾多因素的影響，QS?曲線表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性特征。結(jié)合武漢地區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁靜載荷試驗資料，運(yùn)用MATLAB編寫了免疫算法程序?qū)︻A(yù)應(yīng)力混凝土管樁的極限承載力進(jìn)行了預(yù)測分析。計算結(jié)果與試驗資料基本一致。（5）沉降預(yù)測是巖土工程研究領(lǐng)域一個重要課題，也是工程設(shè)計階段值得關(guān)心的問題。應(yīng)用免疫算法對沉降進(jìn)行預(yù)測，并與最小二乘法、Asaoka法和遺傳算法的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明，免疫算法是進(jìn)行沉降預(yù)測的有效方法。關(guān)鍵詞
7、：巖土工程免疫算法可靠度極限承載力沉降預(yù)測IVAbstractFromtheinformation-processingperspective,theimmunesystemisahighlyparallelanddistributedintelligentsystemthathaslearning,recognition,memory,andassociativeretrievalcapabilities.ArtificialImmuneSystem,whichhaspowerfulinformationprocessing
