GEP在演化建模中的應用.pdf

1、建模在工程應用和科學研究中占據(jù)著重要的地位，人們往往將復雜的問題和現(xiàn)象抽象和簡化為簡單的模型而加以研究。然而，要想對復雜系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)（如氣象數(shù)據(jù)、海洋數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、經濟數(shù)據(jù)等）建立能精確反映數(shù)據(jù)間內在規(guī)律的數(shù)學模型，用傳統(tǒng)的人工建模方法是幾乎不可能實現(xiàn)的。 演化建模方法能夠利用演化算法和一定的搜索策略，通過不斷嘗試和反復試驗自動生成具有較高擬合精度的函數(shù)模型。它不需要像人工建模方法一樣事先確定模型的結構，只需要根據(jù)問題的特征

2、確定構成模型的一些基本組成單元。 目前，較常用來進行演化建模的算法有遺傳程序設計（GP）和基因表達式程序設計（GEP）。遺傳程序設計直接采用樹形結構作為編碼，在處理復雜系統(tǒng)建模問題時，由于樹的深度無限增大，極容易發(fā)生代碼膨脹，導致搜索效率急劇下降。而基因表達式程序設計采用線性的、定長的、“頭部+尾部”的結構化編碼方式，遺傳操作簡單，算法穩(wěn)定性好，可以很好的應用于演化建模。 本文討論了基于基因表達式程序設計的演化建模問題。

3、主要內容包括： ●闡述了基因表達式程序設計的關鍵技術，分析了GEP的編碼優(yōu)勢，并對常用的兩種演化建模算法-GEP與GP作了性能上的對比分析。 ●分析了用GEP進行演化建模的原理，給出了兩個建模實例。通過對建模結果的分析，得出GEP能夠演化生成具有較高擬合精度的函數(shù)模型。 ●針對單純GEP算法生成的模型中函數(shù)前系數(shù)全為1的不足，對GEP算法作了改進--將GT算法與GEP算法相結合，以進一步優(yōu)化模型中的參數(shù)。用改進后