GEP在演化建模中的應(yīng)用.pdf

1、建模在工程應(yīng)用和科學(xué)研究中占據(jù)著重要的地位，人們往往將復(fù)雜的問(wèn)題和現(xiàn)象抽象和簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的模型而加以研究。然而，要想對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)（如氣象數(shù)據(jù)、海洋數(shù)據(jù)、地震數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等）建立能精確反映數(shù)據(jù)間內(nèi)在規(guī)律的數(shù)學(xué)模型，用傳統(tǒng)的人工建模方法是幾乎不可能實(shí)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(guò)不斷嘗試和反復(fù)試驗(yàn)自動(dòng)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(jié)構(gòu)，只需要根據(jù)問(wèn)題的特征

2、確定構(gòu)成模型的一些基本組成單元。 目前，較常用來(lái)進(jìn)行演化建模的算法有遺傳程序設(shè)計(jì)（GP）和基因表達(dá)式程序設(shè)計(jì)（GEP）。遺傳程序設(shè)計(jì)直接采用樹形結(jié)構(gòu)作為編碼，在處理復(fù)雜系統(tǒng)建模問(wèn)題時(shí)，由于樹的深度無(wú)限增大，極容易發(fā)生代碼膨脹，導(dǎo)致搜索效率急劇下降。而基因表達(dá)式程序設(shè)計(jì)采用線性的、定長(zhǎng)的、“頭部+尾部”的結(jié)構(gòu)化編碼方式，遺傳操作簡(jiǎn)單，算法穩(wěn)定性好，可以很好的應(yīng)用于演化建模。 本文討論了基于基因表達(dá)式程序設(shè)計(jì)的演化建模問(wèn)題。

3、主要內(nèi)容包括： ●闡述了基因表達(dá)式程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，分析了GEP的編碼優(yōu)勢(shì)，并對(duì)常用的兩種演化建模算法-GEP與GP作了性能上的對(duì)比分析。 ●分析了用GEP進(jìn)行演化建模的原理，給出了兩個(gè)建模實(shí)例。通過(guò)對(duì)建模結(jié)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(duì)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(duì)GEP算法作了改進(jìn)--將GT算法與GEP算法相結(jié)合，以進(jìn)一步優(yōu)化模型中的參數(shù)。用改進(jìn)后