Sistema De Programação Programação Genética

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A programação genética atinge esse objetivo de programação automática (também às vezes chamada de síntese de programas ou indução de programas) criando geneticamente uma população de programas de computador usando os princípios da seleção natural darwiniana e operações de inspiração biológica. As operações incluem reprodução, cruzamento (recombinação sexual), mutação e operações de alteração de arquitetura padronizadas após a duplicação de genes e exclusão de genes na natureza. A programação genética é um método independente de domínio que gera uma população de programas de computador para resolver um problema. Especificamente, a programação genética transporta iterativamente uma população de programas de computador para uma nova geração de programas, aplicando análises de operações genéticas naturais. As operações genéticas incluem crossover (recombinação sexual), mutação, reprodução, duplicação de genes e exclusão de genes. Etapas preparatórias da programação genética O usuário humano comunica a declaração de alto nível do problema ao sistema de programação genética executando certas etapas preparatórias bem definidas. Os cinco principais passos preparatórios para a versão básica da programação genética exigem que o usuário humano especifique o conjunto de terminais (por exemplo, as variáveis ​​independentes do problema, funções de argumento zero e constantes aleatórias) para cada ramo do processo a ser desenvolvido Programa, o conjunto de funções primitivas para cada ramo do programa a ser desenvolvido, a medida de aptidão física (para medir de forma explícita ou implícita a aptidão dos indivíduos na população), certos parâmetros para o controle da corrida e o critério e método de terminação Para designar o resultado da corrida. Etapas executivas da programação genética A programação genética geralmente começa com uma população de programas de computador gerados aleatoriamente, compostos pelos ingredientes programáticos disponíveis. A programação genética transporta iterativamente uma população de programas de computador para uma nova geração da população, aplicando análises de operações genéticas naturais. Essas operações são aplicadas aos indivíduos selecionados da população. Os indivíduos são selecionados probabilisticamente para participar das operações genéticas com base na sua aptidão (medida pela medida de aptidão fornecida pelo usuário humano na terceira etapa preparatória). A transformação iterativa da população é executada dentro do ciclo geracional principal da execução da programação genética. Os passos executivos da programação genética (ou seja, o diagrama de fluxo da programação genética) são os seguintes: crie aleatoriamente uma população inicial (geração 0) de programas de computador individuais compostos pelas funções e terminais disponíveis. Execute de forma interativa as seguintes sub-etapas (chamadas de geração) na população até que o critério de rescisão seja satisfeito: (a) Execute cada programa na população e determine sua adequação (de forma explícita ou implícita) usando a medida de problemas de fitness. (B) Selecione um ou dois programas individuais da população com uma probabilidade baseada na aptidão física (com seleção permitida) para participar das operações genéticas em (c). (C) Crie novos programas individuais para a população, aplicando as seguintes operações genéticas com probabilidades especificadas: (i) Reprodução: Copie o programa individual selecionado para a nova população. (Ii) Crossover: Crie novos programas de prole para a nova população, recombinando peças escolhidas aleatoriamente de dois programas selecionados. (Iii) Mutação: Crie um novo programa de prole para a nova população, muestreando aleatoriamente uma parte escolhida aleatoriamente de um programa selecionado. (Iv) Operações de alteração de arquitetura: Escolha uma operação de alteração de arquitetura do repertório disponível de tais operações e crie um novo programa de prole para a nova população, aplicando a operação de alteração de arquitetura escolhida em um programa selecionado. Após o cumprimento do critério de rescisão, o melhor programa na população produzida durante a corrida (o melhor indivíduo tão distante) é colhido e designado como resultado da corrida. Se a execução for bem sucedida, o resultado pode ser uma solução (ou solução aproximada) para o problema.