多表達(dá)式編程及其在演化建模中的應(yīng)用研究.pdf

1、在科學(xué)研究和工程技術(shù)等方面,有大量的問題需要建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型,來(lái)描述一個(gè)抽象系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系。要想對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)建立能夠精確反映數(shù)據(jù)間內(nèi)在規(guī)律的數(shù)學(xué)模型,用傳統(tǒng)的人工建模方法是很難實(shí)現(xiàn)的。
　　演化建模是采用演化算法來(lái)搜索建立問題的最優(yōu)模型的建模方法,對(duì)于給定的輸入變量和輸出變量,它可以自動(dòng)挖掘建立二者之間的關(guān)系模型。因?yàn)樗捎檬欠N群的方式組織搜索,使得它可以同時(shí)搜索解空間的多個(gè)區(qū)域,因此演化算法非常適合大規(guī)模并行計(jì)算。<

2、br>　　演化建模的常用算法為遺傳程序設(shè)計(jì)(Genetic Programming, GP),基因表達(dá)式程序設(shè)計(jì)(Gene Expression Programming, GEP)是 GP的一個(gè)分支,多表達(dá)式編程(Multi-Expression Programming,MEP)是遺傳程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域近年來(lái)的又一新成果。MEP具有較高的搜索挖掘能力,與其他遺傳程序設(shè)計(jì)相比,MEP表現(xiàn)出了更強(qiáng)的建模能力,因此,應(yīng)用MEP算法解決演化建模問題是

3、非常有益的嘗試。
　　本文研究了多表達(dá)式程序設(shè)計(jì)及其在演化建模上的應(yīng)用。首先,分析了演化建模問題,介紹了從非線性 GP(樹形 GP)到線性 GP(一般線性 GP、GEP、MEP)的發(fā)展過程,重點(diǎn)闡述了基本MEP算法的基本理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù),包括MEP的編碼方式、適應(yīng)度函數(shù)、遺傳算子和算法結(jié)構(gòu)等;然后,研究了用基本 MEP算法進(jìn)行演化建模的基本原理,并通過建模實(shí)例驗(yàn)證了基本 MEP算法在演化建模上的可行性;最后,針對(duì)基本MEP算法的擬合