更新时间：2024-05-21 17:45
免疫遗传算法(ImmuneGeneticAlgorithm,IGA)就是将免疫理论(ImmuneAlgorithm,IA)和基本遗传算法(SimpleGeneticAlgorithm,SGA)各自的优点结合起来的一个多学科相互交叉、渗透的优化算法。
该算法既保留了遗传算法的搜索特性，又利用了免疫算法的多机制求解多目标函数最优解的自适应特性，在很大程度上避免了“早熟”，收敛于局部极值。
生物体的免疫系统是一个高度进化、复杂的系统，它能自适应地识别和排除入侵肌体的抗原性异物，保护机体免受损害及维持内坏境稳定，并具有学习、记忆和自适应调节的能力。当抗原入侵时，免疫系统通过自体耐受对‘自己’和‘非己’进行识别，并产生最恰当的抗体排除抗原，通过抗体与抗体之间、抗原与抗体之间的相互刺激和抑制关系，降低抗原对免疫细胞的刺激，抑制抗体的过度分化、增殖，保证免疫平衡并维持抗体的多样性。同时在免疫过程中将产生抗体的部分细胞作为记忆细胞保存下来，对于今后侵入的同类抗原，相应的记忆细胞受到激发而产生大量的抗体。为提高生物体的免疫机能，医学上往往根据抗原性异物提取疫苗给生物体接种，接种过的生物体由于免疫细胞预先获得了抗原染色体的特征信息，因而在类似抗原入侵时，能迅速产生亲和度很高的抗体，有效抵御入侵。
免疫遗传算法流程为：
(1)随机产生初始父代种群A1
(2)根据先验知识抽取疫苗。
(3)若当前种群中已包含最佳个体，算法结束；否则进行以下步骤。
(4)根据抗体浓度和适应度进行复制。
(5)对当前第K代父代种群AK进行交叉操作，得到种群BK。
免疫是指生物体维持自身生理活动平衡与稳定、自主抵御外界病毒与细菌侵入的生命现象。生物的免疫系统由众多器官、细胞与分子相互作用构成，其主要的作用方式是由T细胞介导的细胞免疫，以及由B细胞分泌抗体发挥免疫功能的体液免疫。生物免疫功能包括:(l)免疫防御(2)免疫稳定细胞(3)免疫监视。免疫细胞识别抗原、活化、分化与增值以及消除抗原的过程在免疫学中被称为免疫应答。免疫应答大体上分为三个阶段，即感应阶段，增值、分化阶段和效应阶段。抗体是具活性的免疫球蛋白。
免疫系统具有以下特性:
(l)识别多样性，其一，只要抗体和抗原之间有相当程度而不是完全的匹配时，免疫系统即可对这样的抗原予以识别;其二，一种抗体可以识别多种不同的抗原;其三，存在“细胞超变异”，可以应付入侵抗原的变种，从而进一步提高免疫识别的多样性能力。
(2)存在免疫记忆。当抗原初次侵入机体时，抗体产生慢，抗体数量低，抗原清除就比较慢，但经过一段时间后，同一种抗原再次侵入机体时抗体增值快，数量比初次应答高，抗原消灭快，这种现象称为免疫记忆。另外，通过疫苗接种的方法能够增强机体内特定类免疫细胞以及相应记忆细胞的存在和数量，以达到人工免疫的手段而加强生物体的免疫功能。
为进一步的探讨和分析免疫遗传算法，在此先介绍所涉及的部分免疫学基本概念：
(1)免疫(immune)
生物体识别并清除外部入侵病毒，使机体免受侵害的一种特异性生理反应。
(2)抗原(antigen)
通常指外来的病毒性物质或分子，是一类能刺激机体产生免疫反应，并能与相应的免疫应答产物在生物体内或体外发生特异性结合而最终被清除或中立的物质。
(3)抗体(antibody)
是免疫细胞识别抗原后所分泌的具有免疫功能，并能与抗原发生特异性结合的细胞。
(4)B细胞(Bcell)和T细胞(Tcell)
B细胞产生抗体。每个B细胞只产生一种抗体，其表面载有的抗体类型相同。B细胞激活后，其表面抗体会对抗并最终摧毁抗原。T细胞的主要功能是协调免疫细胞之间的相互作用，抑制或促进B细胞和其它免疫细胞的增殖和分化。
(5)亲和度(appetency)
抗体与抗原及抗体与抗体之间的匹配程度。
(6)免疫应答(immuneresponse)
包括免疫细胞对抗原的识别，免疫细胞的活化、分化和效应的过程。在此过程中，抗原呈递细胞将抗原颗粒传递给T细胞，T细胞识别抗原后进行活化、增殖，并促使B细胞繁殖、分化和自适应学习抗原模式。