Quy trình sản xuất Lập kế hoạch lộ trình dựa trên khả năng miễn dịch cụ thể
Hiện nay, quy hoạch lộ trình của các bộ phận vỏ tàu vũ trụ vẫn chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của các kỹ sư, chưa thể thích ứng với phương thức sản xuất “nhiều loại, hàng loạt nhỏ”, còn tồn tại những vấn đề như hiệu quả thấp, chất lượng không đồng đều. Do đó, việc nghiên cứu lập kế hoạch thông minh cho lộ trình là rất cần thiết. |
Theo phân tích hiện trạng nghiên cứu, trong việc ứng dụng thuật toán thông minh trong quy hoạch lộ trình của các bộ phận vỏ tàu vũ trụ, hiệu quả thuật toán không tốt do số lượng tính năng xử lý quá lớn. Trong các thuật toán thông minh, AIS dựa vào cơ chế nhân bản của nó để đạt được lợi thế lớn hơn về tốc độ hội tụ của thuật toán, nhưng nó có nhược điểm là dễ rơi vào giải pháp tối ưu cục bộ, điều này làm hạn chế rất nhiều hiệu suất của thuật toán.
Về vấn đề này, chương này cải thiện thuật toán miễn dịch nhân tạo bằng cách phân tích quá trình miễn dịch cụ thể và đề xuất phương pháp lập kế hoạch thông minh lộ trình quá trình dựa trên thuật toán miễn dịch đặc hiệu nhân tạo (Hệ thống miễn dịch đặc hiệu nhân tạo, ASIS). Thuật toán ASIS mô phỏng việc tiêm chủng và sử dụng thuật toán Dijkstra để tạo ra các kháng thể ban đầu chất lượng cao. Trên cơ sở này, kháng thể được nhân bản và đột biến thông qua thuật toán miễn dịch nhân tạo để thu được kháng thể tối ưu.
Lập bản đồ khái niệm miễn dịch cụ thể để lập kế hoạch lộ trình quy trình
Hệ thống miễn dịch sinh học là một hệ thống xử lý thông tin phân tán và tự trị, thể hiện tính song song, phân phối, tự thích nghi, tự tổ chức và các đặc điểm khác, với khả năng nhận biết, học hỏi và ghi nhớ mạnh mẽ. Khi một kháng nguyên được phát hiện bởi hệ thống miễn dịch, các tế bào trình diện kháng nguyên như đại thực bào sẽ ăn và tiêu hóa kháng nguyên, đồng thời hiển thị các yếu tố quyết định kháng nguyên trên bề mặt, được các tế bào miễn dịch như tế bào B và tế bào T. nhận biết. Sau khi nhận biết kháng nguyên, tế bào miễn dịch nhân bản và đột biến (gọi là tăng sinh và biệt hóa trong miễn dịch học), tiết ra nhiều loại kháng thể, liên kết với kháng nguyên để loại bỏ kháng nguyên. Trong đó, hành vi nhân bản và đột biến của tế bào miễn dịch được kiểm soát bởi cơ chế điều hòa miễn dịch, bao gồm hai phương thức điều hòa là điều hòa tích cực và điều hòa âm tính.
Tuy nhiên, trong cuộc sống thực, do khả năng lây lan mạnh mẽ của một số bệnh mới, hệ thống miễn dịch không thể loại bỏ chúng một cách hiệu quả trong một thời gian ngắn. Vì vậy, tiêm chủng nhân tạo thường được sử dụng để hướng dẫn sản xuất kháng thể và đẩy nhanh quá trình miễn dịch. Trong số đó, việc sử dụng vắc xin nhân tạo để tạo ra kháng thể được gọi là miễn dịch đặc hiệu. Tương tự, trong quá trình lập kế hoạch lộ trình, số lượng các tính năng xử lý của các bộ phận vỏ tàu vũ trụ lớn, khiến thuật toán miễn dịch nhân tạo dễ rơi vào trạng thái tối ưu cục bộ và kết quả cuối cùng không đáp ứng yêu cầu kỹ thuật. Do đó, bài viết này dựa trên cơ chế miễn dịch cụ thể, thiết lập mô hình thuật toán ASIS và thực hiện lập kế hoạch tuyến quy trình. Theo định nghĩa trong phần 2.2, sơ đồ khái niệm về lập kế hoạch tuyến quy trình trong thuật toán ASIS được đưa ra:
- (1) Kháng nguyên đề cập đến ma trận bước làm việc, và các yếu tố quyết định kháng nguyên đề cập đến các thông số trong ma trận bước làm việc.
- (2) Kháng thể đề cập đến quá trình xử lý do ASIS tạo ra.
- (3) Vắc xin đề cập đến thuật toán Dijkstra. Kháng thể chất lượng cao được tạo ra bởi hoạt động của vắc-xin đề cập đến tuyến quy trình ban đầu chất lượng cao được tạo ra bởi thuật toán Dijkstra.
- (4) Nhân bản và đột biến có nghĩa là tuyến quy trình được tăng số lượng bằng cách sao chép, và các bước quy trình và trình tự trong tuyến quy trình được trao đổi thông qua các phương pháp điều chỉnh cụ thể.
- (5) Điều hòa tích cực và điều hòa tiêu cực Điều hòa tích cực đề cập đến phương pháp điều chỉnh dựa trên ái lực.
Mối quan hệ đặc trưng cho chất lượng của lộ trình. Chất lượng của tuyến quy trình càng cao thì mối quan hệ càng cao; điều chỉnh tiêu cực đề cập đến phương pháp điều chỉnh dựa trên sự ức chế. Mức độ ức chế tỷ lệ thuận với nồng độ, và nồng độ thể hiện tỷ lệ của cùng một lộ trình trong tổng thể. Tỷ trọng càng lớn thì nồng độ càng cao. Ái lực và ức chế cùng xác định số lượng bản sao của lộ trình quá trình.