人工內(nèi)分泌系統(tǒng)研究關(guān)麗霞

　　自古至今，人類不斷地從大自然中獲得靈感，提煉總結(jié)出新的機(jī)理、方法來(lái)解決生產(chǎn)和生活中遇到的問題。從上個(gè)世紀(jì)開始， 人體信息處理機(jī)制引起了科學(xué)工作者的興趣， 由腦神經(jīng)系統(tǒng)、遺傳系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、人工免疫系統(tǒng)的理論、模型與應(yīng)用的研究獲得了很大成功，這充分顯示出基于人體信息處理機(jī)制的智能模型研究的重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。上世紀(jì) 90 年代，國(guó)內(nèi)外的一些研究者已開始意識(shí)到： 內(nèi)分泌系統(tǒng)的分布式調(diào)節(jié)機(jī)制作為生物信息處理的一個(gè)重要組成部分， 在開發(fā)新的人工智能模型和算法時(shí)是不應(yīng)被忽視的。 1988 年生物學(xué)家 E. A. Kravitz 在對(duì)龍蝦行為控制機(jī)理的研究中，提出了生物荷爾蒙控制模型。隨后 R. Brooks 在生物激素控制模型的基礎(chǔ)上提出了荷爾蒙計(jì)算模型，這是 AES 相關(guān)研究的開始。L.S. Farhy 于 2001 年提出了對(duì)激素腺體分泌激素的通用規(guī)律; 日本學(xué)者 T. Shibata 等提出了類似情感模型的仿荷爾蒙機(jī)制，并在情感識(shí)別機(jī)器人的控制中得到應(yīng)用。SHEN W M 提出了一種數(shù)字荷爾蒙模型， 較好地解決了多機(jī)器人系統(tǒng)中的通信和控制難題。O. Avila-Garcia 受生理學(xué)中相同解剖結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元可以抽取不同的功能效應(yīng)的啟發(fā)， 提出一種獨(dú)特的仿荷爾蒙機(jī)制。2003 年，Neal 和 Timmis 首次提出了人工內(nèi)分泌系統(tǒng)一詞，并就生物機(jī)體的動(dòng)態(tài)平衡原理對(duì)神經(jīng)-免疫-內(nèi)分泌系統(tǒng)的綜合研究進(jìn)行了探索。Renteln 于 2008 年提出人工荷爾蒙系統(tǒng)的概念用于自組織的任務(wù)分配。在國(guó)內(nèi)，黃國(guó)銳借鑒內(nèi)分泌系統(tǒng)對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的高層調(diào)控機(jī)制，提出了集神經(jīng)、遺傳、內(nèi)分泌系統(tǒng)于一體的 IBC 自主體控制結(jié)構(gòu)。劉寶等基于下丘腦-垂體-睪丸素內(nèi)分泌調(diào)節(jié)回路模型，設(shè)計(jì)了一種雙層結(jié)構(gòu)控制器。崔嵬基于免疫應(yīng)答原理和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)機(jī)理， 提出了一種新的免疫內(nèi)分泌算法。目前，對(duì)人工內(nèi)分泌系統(tǒng)尚沒有進(jìn)行系統(tǒng)全面的研究，現(xiàn)有的研究成果多集中在 AES 和其他系統(tǒng)相結(jié)合的方面，AES 在整個(gè)大系統(tǒng)中一般是作為一個(gè)很小的模塊起調(diào)節(jié)的作用， 而應(yīng)用多集中在機(jī)器人的自主導(dǎo)航方面。本文通過分析內(nèi)分泌系統(tǒng)的生物機(jī)理，綜合介紹了當(dāng)前 AES 領(lǐng)域的主要研究狀況，分析其存在的問題，并給出下一步的重點(diǎn)研究方向和思路。