自動程序設計方法研究及其在多類模式分類中的應用.pdf

1、人工智能和機器學習的共同目標是讓計算機在沒有明確的程序指導下解決問題，因此在過去的幾十年里，有關(guān)計算機代碼的人工演化是一項迅猛發(fā)展的技術(shù)，各相關(guān)領(lǐng)域的人們都期望能有一種自動化系統(tǒng)，將針對問題的細致描述(用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)等相對簡單的表達方式)作為輸入，然后就能得到滿意的解決方案。自動程序設計(AP)就是實現(xiàn)這種自動化系統(tǒng)的技術(shù)?，F(xiàn)有的主要方法包括：遺傳程序設計(GP)，交叉爬山程序設計(XOHC)，交叉模擬退火程序設計(XOSA)。

2、 本文借鑒微粒群算法(PSO)中種群參考的思想，對交叉爬山程序設計進行改進，提出基于種群參考的交叉爬山程序設計(SXOHC)：在交叉爬山程序設計種群進化的同時加入與種群的歷史最優(yōu)解交叉的操作，以使個體在進化過程中得到種群中有利的進化信息從而提高搜索能力，并在一定程度上避免個體早熟現(xiàn)象。同樣本文把種群參考的思想結(jié)合到交叉模擬退火程序設計中，提出基于種群參考的交叉模擬退火程序設計(SXOSA)，實驗證明此方法提高了交叉模擬退火程序設計的優(yōu)

3、化能力。 另外，本文利用微粒群算法來優(yōu)化自動程序設計進化過程中的常量節(jié)點，提出基于PSO參數(shù)估計的自動程序設計方法，提高解的精度，避免由于常量節(jié)點的值不合適而導致好的解結(jié)構(gòu)被淘汰的現(xiàn)象。 Koza利用遺傳程序設計成功解決兩類模式分類問題，當程序返回非負數(shù)時輸入樣本屬于一類，記類1，否則屬于另一類，記類-1。Kishore把n類模式分類問題分解成n個兩類分類問題，需要求n個分類表達式。第i個分類表達式判定第i類，屬于第i

4、類的樣本屬于類1，不屬于第i類的所有樣本屬于類-1。它的缺點是隨著類別數(shù)目的增加，訓練時間會增加地很快。本文提出一種用自動程序設計解決多類模式分類問題的直接方法，此方法只要求一個分類表達式，利用分類表達式的不同輸出值來區(qū)分不同的類。對于n類模式分類問題，記第0，1，2，…，n-1類，那我們就用自動程序設計方法進化分類表達式使之對于第i類樣本的特征屬性輸入，輸出值為i。這樣我們就可以直接根據(jù)分類表達式的輸出值預測樣本的類別了。而且本文提出