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Android平台上的免疫系统模拟

  Android平台上的免疫系统模拟

  

  当前,免疫系统是生命科学研究领域的难点,也是热点。

  

  免疫系统是我们生命个体的保护系统,如果人体没有它的存在,我们将饱受外来异物的困扰,甚至付出生命的代价。

  

  论文根据对免疫系统的需求分析,对其进行设计,系统主要包括以下参与者:抗原Ag(antigen)、T细胞(T Cell)和抗原呈递细胞(APC)。

  

  它们是免疫系统中细胞免疫过程的重要工作细胞。

  

  仿照这些细胞的运作方式和过程,以元胞自动机和软件工程方法构建模型。

  

  通过免疫系统模型可观察不同免疫元素之间的相互作用,期望发现对生命科学有用的规律。

  

  UUML不仅从不同角度来考虑系统,而且还从不同侧面对系统进行了详细的描述。

  

  它定义了用例图、类图、对象图、状态图、活动图、序列图、协作图、构件图、部署图等。

  

  本文从中选取了用例图、状态图和类图来描述免疫系统。

  

  从系统的各个角度描述,最后将各个角度描述的系统模型进行分析,并将其融合在一起,组成系统的UML模型。

  

  UML之所以能受到软件研发领域相关人员的喜爱,是因为它具有图形化描述的特性,与此同时,利用UML做到对项目需求进行完全规范性与标准性的分析与设计,还有一定困难,UML的发展也受制于此。

  

  论文结合UML和形式化B方法的优势,将免疫系统中的用例图、状态图和类图进行从UML到B方法的转换,用B语言表达建模。

  

  总的来说,用B方法结合UML图形描述,不但能够确保项目需求分析与设计的准确性,而且在一定程度上可以避免了 UML本身存在的二义性、不完整性以及不一致性等缺点。

  

  通过ProB的自动模型检测后,我们可以得到准确的规约,还能发现一些目前的工具无法发现或者无法轻易发现的漏洞。

  

  目前,硬件不能决定智能设备的未来。

  

  安卓具有开放性、跨平台、并行运行模式、非垄断性和趣味性等优势。

  

  利用安卓进行仿真工作十分简单,且设置的仿真参数可以视具体情况更改,得到的不同仿真结果对比分析起来更加准确。

  

  首先定义细胞基类,用来管理各种不同细胞的共同属性和共同方法。

  

  属性即为所有细胞的共性的集合;方法即为所有细胞共同具备的一系列方法,比如自我生长,自我修复,碰撞检测,碰撞处理等方法。

  

  然后在细胞基类的基础上,派生出不同的细胞(目前是三种细胞,后续可以扩充完善),如T细胞,Ag细胞,APC细胞。

  

  并丰富其各自的特有属性和方法,或者重写父类的方法。

  

  定义Draw类,该类主要负责管理细胞,以及将细胞显示在屏幕上。

  

  管理细胞包括添加细胞、删除细胞、更新细胞状态、细胞碰撞检测(主要用于细胞相互之间的作用)。

  

  程序开始界面中可以通过输入框设置各个细胞的参数和全局设置,进入到第二个模拟activity中,可以通过菜单键来显示包括细胞数量曲线图,来反映细胞的数量特性。

  

  在论文文中,我们通过系统的学习,对免疫系统的整体流程进行了解,然后运用形式化B方法对其进行建模分析,而后进行详细分析;使用免疫算法进行程序优化,最后运用Android平台进行模拟仿真。

  

  模拟运行后得到细胞碰撞图和相应的数据,最后在特定的平台条件下对图及数据进行详细对比分析,可以发现本文模拟结果与免疫系统的应答机制结果是一致的,并且所仿真出来的感冒病毒数据曲线同样符合免疫系统之作用规律。