1、20世紀(jì)90年代，隨著生物學(xué)的進(jìn)步，人們對(duì)生物系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不斷深入，越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)學(xué)家和工程師們認(rèn)識(shí)到生物系統(tǒng)完全可以作為解決更多復(fù)雜問(wèn)題的重要手段，因此人們對(duì)研究生物系統(tǒng)的熱情也不斷高漲。而免疫系統(tǒng)作為人體四大信息系統(tǒng)之一也越來(lái)越受到計(jì)算機(jī)學(xué)家的青睞。通過(guò)生物學(xué)、免疫學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)等多學(xué)科專家的共同努力和合作研究，人民對(duì)免疫系統(tǒng)的了解已經(jīng)達(dá)到一定的水平。
　　免疫系統(tǒng)的許多機(jī)制，比如自己-非己分子的區(qū)分、故障耐受、對(duì)外界干擾的魯棒

2、性等等都已開(kāi)發(fā)應(yīng)用在工程領(lǐng)域。但總的來(lái)說(shuō)人們對(duì)免疫系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)仍然是不夠的，甚至當(dāng)前的眾多免疫系統(tǒng)理論也不能保證都是正確無(wú)誤的。所以，我們?cè)谘芯棵庖呦到y(tǒng)的過(guò)程中，一方面要努力去發(fā)現(xiàn)新的免疫現(xiàn)象和機(jī)制，另一方面還要對(duì)存在爭(zhēng)議的一些現(xiàn)有免疫學(xué)理論進(jìn)行驗(yàn)證。以現(xiàn)有的免疫學(xué)理論為基礎(chǔ)，利用計(jì)算機(jī)對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，我們可以對(duì)存在爭(zhēng)議的免疫學(xué)理論進(jìn)行驗(yàn)證和反思。這既有一定的可行性又有一定的應(yīng)用價(jià)值。
　　眾所周知，免疫系統(tǒng)主要通過(guò)免疫細(xì)

3、胞的協(xié)同作用來(lái)完成免疫功能。這和多Agent系統(tǒng)通過(guò)每個(gè)Agent合作完成系統(tǒng)的整體目標(biāo)存在一定的相似性。因此，本文基于Agent的思想，通過(guò)為參與免疫的每種細(xì)胞定義一個(gè)相對(duì)應(yīng)的Agent，最終建立一個(gè)多Agent系統(tǒng)來(lái)模擬仿真人體的免疫系統(tǒng)，并對(duì)仿真模型及仿真結(jié)果進(jìn)行研究和分析。
　　因?yàn)槊庖呦到y(tǒng)的復(fù)雜性，為了能夠更準(zhǔn)確的理解系統(tǒng)以便精確定義仿真中的Agent，本文先對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行分析和需求建模。本文利用UML統(tǒng)一建模語(yǔ)言繪制出

4、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、類圖、順序圖等，通過(guò)這些圖來(lái)我們可以詳細(xì)了解免疫系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型和動(dòng)態(tài)行為模型。同時(shí)，為了確保模型的正確性和無(wú)歧義性，本文創(chuàng)造性的引入形式化B方法，將建立好的UML系統(tǒng)圖轉(zhuǎn)化成B機(jī)器，通過(guò)B機(jī)器的嚴(yán)格證明來(lái)確保模型的準(zhǔn)確性。
　　構(gòu)建多Agent系統(tǒng)的關(guān)鍵是定義Agent以及不同Agent間的作用規(guī)則。免疫系統(tǒng)中包含的細(xì)胞和分子種類繁多，他們之間的相互作用更是多種多樣。完全真實(shí)的仿真出免疫系統(tǒng)所有細(xì)節(jié)是不可能的，也

5、是沒(méi)有必要的。本文選擇其中最具代表性的幾種細(xì)胞，并定義與之相對(duì)應(yīng)的Agent，然后通過(guò)為Agent預(yù)定義規(guī)則和行為來(lái)模擬這些細(xì)胞。并通過(guò)二進(jìn)制串模式匹配的方式來(lái)模擬免疫識(shí)別的過(guò)程。
　　最后本文采用Java程序語(yǔ)言將設(shè)計(jì)的多Agent免疫系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，并將流感病毒的相關(guān)參數(shù)設(shè)定到本系統(tǒng)中。在系統(tǒng)運(yùn)行后將仿真得到的結(jié)果與生物學(xué)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了仿真系統(tǒng)的合理性。同時(shí)用待定系數(shù)法對(duì)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了討