<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Modeling of systems and processes</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Modeling of systems and processes</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Моделирование систем и процессов</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2219-0767</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">10297</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/17159</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject></subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Технические науки</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">THE USAGE OF DISTRIBUTED ARTIFICIAL IMMUNE SYSTEMS FOR SOLVING PROBLEMS OF IDENTIFICATION IN ECOLOGY</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Использование распределенных искусственных иммунных систем для решения задачи идентификации в экологии</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Ушаков</surname>
       <given-names>С. А.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ushakov</surname>
       <given-names>S. А.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Астахова</surname>
       <given-names>И. Ф.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Astakhova</surname>
       <given-names>I. Ф.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Хицкова</surname>
       <given-names>Ю. В.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Khitskova</surname>
       <given-names>Yu. В.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2016-01-11T00:00:00+03:00">
    <day>11</day>
    <month>01</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2016-01-11T00:00:00+03:00">
    <day>11</day>
    <month>01</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <volume>8</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>10</fpage>
   <lpage>14</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://naukaru.ru/en/nauka/article/10297/view">https://naukaru.ru/en/nauka/article/10297/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>При экологическом прогнозировании возникает задача идентификации, которая заключается в нахождении мощностей источников загрязнения по имеющимся экспериментальным данным. Данная задача представляет собой обратную задачу, для решения которой будет рассмотрено применение метода символьной регрессии. В качестве алгоритма решения задачи используется распределенная искусственная иммунная система. Искусственная иммунная система (ИИС) – модель, позволяющая решать различные задачи распознавания, ее концепция была заимствована из биологии Данная распределенная сеть может функционировать в любой гетерогенной среде, что достигается за счет использования кросс-платформенного языка программирования Python. ИИС демонстрирует возможность восстановления исходной функции в задаче идентификации, представлен график полученного решения для тестовых данных.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>There is a problem of ecological forecasting identification which is finding power sources for the available experimental data. This task is an inverse problem, the solution of which will be considered by applying the method of symbolic regression. The artificial immune system (AIS) – a model that allows you to solve various problems of recognition, its concept was borrowed from biology. This distributed network can operate in any heterogeneous environment, which is achieved through the use of cross-platform programming language Python. AIS demonstrates the ability to restore the original function in the identification problem, a plot of the solution for test data is presented.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Искусственные иммунные системы</kwd>
    <kwd>символьная регрессия</kwd>
    <kwd>распределенные вычисления</kwd>
    <kwd>задача идентификации в экологии.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>artificial immune systems</kwd>
    <kwd>symbolic regression</kwd>
    <kwd>distributed algorithms</kwd>
    <kwd>problem of identification in ecology.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>I. ВведениеИскусственная иммунная система (ИИС) – модель, позволяющая решать различные задачи распознавания, ее концепция была заимствована из биологии. Как и естественная иммунная система в организме, ИИС способна распознавать широкий класс входных данных. В данной задаче используется ИИС для решения задачи символьной регрессии. Ее элементарными элементами являются лимфоциты, представляющие собой различные функции в виде деревьев выражений. К лимфоцитам в течение всего функционирования искусственной иммунной системы применяются различные операции мутации, но при этом поддерживается постоянный размер сети, что достигается удалением плохо приспособленных лимфоцитов, целевая функция (функция приспособленности) называется аффинностью.Аффинностью будем пользоваться для оценки операций. Распределенность достигается существованием различных искусственных иммунных систем на различных вычислительных узлах, которые обмениваются накопленной информацией.Одноранговая, децентрализованная или пиринговая сеть – это компьютерная сеть, основанная на равноправии участников. В такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервер, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов. Искусственные иммунные системы – наиболее молодая отрасль искусственного интеллекта [2, 9]. Они применяются для решения различных задач [3, 11], среди которых разнообразные задачи оптимизации [4], распознавания [6], управление автономными роботами [7]. В данной статье искусственная иммунная система применяется для решения задачи символьной регрессии [8], к которой сводится задача идентификации в экологии. Эта задача состоит в восстановлении функций мощности источников загрязнения по показаниям датчиков [1]. Для ускорения решения используется распределенная версия искусственной иммунной системы.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Васильев, А. Н. Параметрические нейросетевые модели построения регуляризации решения задачи идентификации в экологии [Текст] / А. Н. Васильев, Д. А. Тархов // Современные информационные технологии и ИТ-образование. - 2014. - Т. 1. - № 1 (9). - С. 470-475.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vasil&amp;#180;ev, A. N. Parametricheskie neyrosetevye modeli postroeniya regulyarizatsii resheniya zadachi identifikatsii v ekologii [Tekst] / A. N. Vasil&amp;#180;ev, D. A. Tarkhov. Sovremennye informatsionnye tekhnologii i IT-obrazovanie. - 2014. - T. 1. - № 1 (9). - S. 470-475.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Искусственные иммунные системы и их применение [Текст] : сб. статей / под ред. Д. Дасгупты - М. : Физматлит, 2006 - 344 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Iskusstvennye immunnye sistemy i ikh primenenie [Tekst] : sb. statey / pod red. D. Dasgupty - M. : Fizmatlit, 2006 - 344 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Dasgupta, D. Recent Advances in Artificial Immune Systems: Models and Applications / D. Dasgupta, S. Yua, F. Nino // Applied Soft Computing. - 2011. - Vol. 11.- P. 1574-1587.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dasgupta, D. Recent Advances in Artificial Immune Systems: Models and Applications / D. Dasgupta, S. Yua, F. Nino. Applied Soft Computing. - 2011. - Vol. 11.- P. 1574-1587.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Freschi, F. Multiobjective optimisation by a modified artificial immune system / F. Freschi, M. Repetto // Artificial Immune Systems. - 2005. - P. 248-261</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Freschi, F. Multiobjective optimisation by a modified artificial immune system / F. Freschi, M. Repetto. Artificial Immune Systems. - 2005. - P. 248-261</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Hoai, N.X. Solving the symbolic regression problem with tree-adjunct grammar guided genetic programming: the comparative results / N.X. Hoai, R.I. McKay, D. Essam // Evolutionary Computation, CEC &amp;#180;02. Proceedings of the 2002 Congress. - 2002. - Vol. 2.- P.1326-1331.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Hoai, N.X. Solving the symbolic regression problem with tree-adjunct grammar guided genetic programming: the comparative results / N.X. Hoai, R.I. McKay, D. Essam. Evolutionary Computation, CEC &amp;#180;02. Proceedings of the 2002 Congress. - 2002. - Vol. 2.- P.1326-1331.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Hunt, I.E. Learning using an artificial immune system / I. E. Hunt, D. E. Cooke // Journal of Network and Computer Applications. - 1996. - Vol. 19. - P. 189-212.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Hunt, I.E. Learning using an artificial immune system / I. E. Hunt, D. E. Cooke. Journal of Network and Computer Applications. - 1996. - Vol. 19. - P. 189-212.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ishiguro, A. A Robot with a Decentralized Consensus-Making Mechanism Based on the Immune System / A. Ishiguro, Y. Watanabe, T. Kondo //  Proceedings of ISADS. - 1997. - P. 231-237.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ishiguro, A. A Robot with a Decentralized Consensus-Making Mechanism Based on the Immune System / A. Ishiguro, Y. Watanabe, T. Kondo.  Proceedings of ISADS. - 1997. - P. 231-237.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Johnson, C.G. Artificial Immune Systems Programming for Symbolic Regression / C. G. Johnson // Genetic Programming: 6th European Conference. - 2003. - P. 345-353.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Johnson, C.G. Artificial Immune Systems Programming for Symbolic Regression / C. G. Johnson. Genetic Programming: 6th European Conference. - 2003. - P. 345-353.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kephart, J. O. A biologically inspired immune system for computers / J. O. Kephart // Proceedings of Artificial Life IV: The Fourth International Workshop on the Synthesis and Simulation of Living Systems. - 1994. - P. 130-139.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kephart, J. O. A biologically inspired immune system for computers / J. O. Kephart. Proceedings of Artificial Life IV: The Fourth International Workshop on the Synthesis and Simulation of Living Systems. - 1994. - P. 130-139.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Schollmeier, R. A Definition of Peer-to-Peer Networking for the Classification of Peer-to-Peer Architectures and Applications / R. Schollmeier // Proceedings of the First International Conference on Peer-to-Peer Computing, IEEE. - 2001. - P. 101-102.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Schollmeier, R. A Definition of Peer-to-Peer Networking for the Classification of Peer-to-Peer Architectures and Applications / R. Schollmeier. Proceedings of the First International Conference on Peer-to-Peer Computing, IEEE. - 2001. - P. 101-102.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Timmis, J. Application areas of AIS: The past, the present and the future / E. Hart, J. Timmis // Applied Soft Computing. - 2008. - Vol. 8. - P. 191-201.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Timmis, J. Application areas of AIS: The past, the present and the future / E. Hart, J. Timmis. Applied Soft Computing. - 2008. - Vol. 8. - P. 191-201.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Bardeen, M. Survey of Methods to Prevent Premature Convergence in Evolutionary Algorithms / M. Bardeen // Workshop of Natural Computing, Jornadas Chilenas de Computacion. - 2013. - P. 13-15.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bardeen, M. Survey of Methods to Prevent Premature Convergence in Evolutionary Algorithms / M. Bardeen. Workshop of Natural Computing, Jornadas Chilenas de Computacion. - 2013. - P. 13-15.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Barkai, D. Peer-to-Peer Computing / D. Barkai. - Santa Clara: Intel Press, 2002. - 78 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Barkai, D. Peer-to-Peer Computing / D. Barkai. - Santa Clara: Intel Press, 2002. - 78 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Bennett, K. A Genetic Algorithm for Database Query Optimization / K. Bennett, M. C. Ferris, Y. E. Ioannidis // Proceedings of the fourth International Conference on Genetic Algorithms. - 1991. - P. 400-407.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bennett, K. A Genetic Algorithm for Database Query Optimization / K. Bennett, M. C. Ferris, Y. E. Ioannidis. Proceedings of the fourth International Conference on Genetic Algorithms. - 1991. - P. 400-407.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Bersini, H. The Endogenous Double Plasticity of the Immune Network and the Inspiration to be drawn for Engineering Artifacts / H. Bersini // Artificial Immune Systems and Their Applications. - 1999. - P. 22-44.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bersini, H. The Endogenous Double Plasticity of the Immune Network and the Inspiration to be drawn for Engineering Artifacts / H. Bersini. Artificial Immune Systems and Their Applications. - 1999. - P. 22-44.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
