基因表達(dá)式編程算法及其應(yīng)用研究.pdf

1、基因表達(dá)式編程(GEP)是葡萄牙學(xué)者Candida Ferreira于2001年提出的新的進(jìn)化計(jì)算模型，是借鑒生物遺傳的基因表達(dá)規(guī)律提出的知識(shí)發(fā)現(xiàn)新技術(shù)?；虮磉_(dá)式編程在個(gè)體的表示、處理和結(jié)果的形式上等方面與傳統(tǒng)遺傳算法(GA)及遺傳程序設(shè)計(jì)(GP)有著顯著的區(qū)別。遺傳程序設(shè)計(jì)是在遺傳算法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在性能上優(yōu)于遺傳算法，而基因表達(dá)式編程與遺傳程序設(shè)計(jì)相比，在符號(hào)和表達(dá)式的處理上更有優(yōu)勢(shì)。 本文概述了基因表達(dá)式編程的各個(gè)

2、關(guān)鍵技術(shù)，包括基因表達(dá)式編程的基因和染色體構(gòu)成，評(píng)價(jià)函數(shù)和遺傳算子的設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述了基因表達(dá)式編程的特點(diǎn)，與GA，GP相比，GEP具有染色體簡(jiǎn)單，線性和緊湊、易于遺傳操作等優(yōu)點(diǎn)。分析了經(jīng)典GEP在保持種群多樣性和全局收斂性之間的矛盾以及“早熟”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。為了克服以上缺點(diǎn)，對(duì)經(jīng)典GEP進(jìn)行了改進(jìn)，分別是改變符號(hào)權(quán)重、加入分級(jí)策略思想和產(chǎn)生新個(gè)體方式的改進(jìn)。在產(chǎn)生新個(gè)體時(shí)設(shè)計(jì)了一種啟發(fā)式加速搜索策略以及多樣性算子。通過一些測(cè)試?yán)訉?duì)改

3、進(jìn)的GEP算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的GEP算法優(yōu)于經(jīng)典GEP算法，較好地解決了種群中多樣性和收斂速度的矛盾，兩組實(shí)驗(yàn)成功率分別提高了14.8％和21.0％。在實(shí)踐方面，將改進(jìn)的GEP算法運(yùn)用到函數(shù)挖掘和圖像配準(zhǔn)問題。對(duì)函數(shù)挖掘問題進(jìn)行了分析，將改進(jìn)的GEP應(yīng)用到函數(shù)挖掘問題，通過一些測(cè)試?yán)訉?duì)改進(jìn)的GEP算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)的GEP算法是有效的。對(duì)圖像配準(zhǔn)問題進(jìn)行了一定的概括，給出了圖像配準(zhǔn)的意義、變化類型、基于控制