Hệ miễn dịch nhân tạo và ứng dụng

T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 2(42)/N¨m 2007

13

HỆ MIỄN DNCH NHÂN TẠO VÀ ỨNG DỤNG

Nguyễn Xuân Hoài (Học viện Kỹ thuật Quân sự) - Nguyễn Văn Trường (Trường ĐH Sư phạm - ĐH Thái Nguyên) -

Vũ Mạnh Xuân (Khoa KH Tự nhiên & Xã hội - ĐH Thái Nguyên)

1. GIỚI THIỆU

Trong sự phát triển của khoa học, nhiều lý thuyết mới đã được ra đời bằng cách quan sát

các hoạt động trong thế giới tự nhiên, phát minh vật lý của Niutơn gắn với hiện tượng quả táo rơi

là một ví dụ điển hình. Gần đây, máy tính được sử dụng như một công cụ để nghiên cứu các tiến

trình sinh học nhằm đạt được hiểu biết tốt hơn về chúng, cũng như mong muốn áp dụng các

nguyên tắc đã được hoàn thiện qua hàng triệu năm tiến hóa của tự nhiên vào giải quyết các bài

toán của cuộc sống. Các ý tưởng xuất phát từ sinh học đã làm xuất hiện một số lĩnh vực nghiên

cứu mới như: mạng nơron nhân tạo, mạng nơron tế bào, giải thuật di truyền, sự sống nhân tạo,

otômat tế bào, tin sinh học,… AIS là một cách tiếp cận của tin sinh học, đó là khái niệm chỉ các

hệ thống thông minh nhân tạo, giải quyết vấn đề dựa trên các nguyên lý, chức năng và mô hình

hoạt động của hệ miễn dịch của con người [10].

Giống như hệ miễn dịch sinh học, AIS có một số đặc trưng chính quan trọng như: chống

chịu nhiễu, học không có giám sát, ghi nhớ, phân tán và tự tổ chức. AIS được đánh giá như một

phương pháp tính toán mềm mới có hiệu quả. Phạm vi ứng dụng của AIS không chỉ đơn thuần

giới hạn ở các bài toán nhận dạng (lấy ý tưởng từ khả năng nhận biết và loại bỏ các phần tử có

hại của hệ miễn dịch sinh học), mà nó thực sự thu hút được sự chú ý của các nhà nghiên cứu

thông qua những ứng dụng trong các lĩnh vực như bảo mật và an toàn thông tin, học máy, robot

học, điều khiển học, tối ưu hóa, xử lý ảnh [8].

Bài báo này trình bày những nguyên lý cơ bản của hệ miễn dịch sinh học làm cơ sở cho

hệ miễn dịch nhân tạo, các ứng dụng chính của hệ miễn dịch nhân tạo và vài nét tổng quan về

tình hình nghiên cứu lĩnh vực này trong thời gian gần đây.

2. HỆ MIỄN DNCH SINH HỌC

Hệ miễn dịch sinh học là một hệ thống thích nghi có khả năng tự nhận dạng và tự tổ chức, bao

gồm nhiều bộ phận phân tán trong cơ thể nhằm giúp cho cơ thể chống lại những lây nhiễm của các vi

sinh vật bên ngoài. Nó bao gồm một kiến trúc phân tầng với cơ chế tự điều chỉnh và bảo vệ rộng khắp,

với hai tầng bảo vệ chính là: hệ thống miễn dịch bNm sinh và hệ thống miễn dịch thích nghi.

Hình 1. Cấu trúc đa tầng của hệ miễn dịch sinh học