遗传程序设计

摘要： 根据一个大城市供水管网连续八年的漏损事故数据资料的调查,对镀锌钢管出现的漏损事故特点进行详细分析;选择遗传程序设计和进化多项式回归两种方法,分别建立了两类镀锌钢管的漏损预测模型,利用实际数据对预测模型的预测精度进行了验证;根据结果对两种方法所建立的模型进行多角度对比评价,提出了最终推荐的模型公式.研究表明:两类预测模型均能较好地反映镀锌钢管漏损水平和不同管径漏损事故数量的变化趋势;其中,进化多项式回归建模效率更高,且公式更为简洁,适合不同管径组合建模,而遗传程序设计构建的模型应用选择范围更广,适合单独管径建模.对于不同管径的管道,建模数据采用综合或单一分组取决于漏损事件所表现出的规律是否具有一致性.

摘要： 针对回转支承低转速、故障信号微弱的特点,提出了一种遗传程序(GP)设计的方法对其寿命状态进行准确的识别.为保证回转支承运转信息的完整性,该方法从不同领域提取了多个特征指标组成特征向量矩阵.以模型的性能和复杂度为衡量指标,从遗传程序设计建立的模型中选择出最佳模型,再将测试样本输入模型实现对回转支承寿命状态的识别.利用自主研发的回转支承综合性能实验台对某型号的回转支承进行了全寿命疲劳实验,实验结果表明,所提出的方法能够准确地识别出回转支承的寿命状态,为实时维修奠定了基础.%Genetic programming ( GP ) was used to deal with the weak fault feature of low-speed slewing bearing.The feature indexes composed of feature matrix were extracted from different domains to guarantee the integrity of information. The performance and complexity were chosen as indexes for the best model selection from the genetic programming.The life state of slewing bearing was identified by the testing data with the best model.Based on the test rig,experiments on the full life test of slewing bearing were also conducted.Results showed that the proposed method could be used to recognize the life test of slewing bearing accurately,which was the foundation of real-time maintenance.

摘要： 本文通过介绍电子设计自动化技术，演化硬件，遗传程序设计三个概念，并且从基于遗传程序设计的数字电路设计自动化研究中来还找寻三者的关系，并且分析遗传程序设计的算法思想及实现的方式，并将其运用到数字电路的自动化设计中去。%In thispaper through the introduction of electronic design automation technology,evolvable hardware,genetic programming three concepts,and from the digital circuit design based on genetic programming automation in the study is to find the relationship between the three,and analyze the algorithm of genetic programming thought and realization way,and applied it to the automation design of digital circuit.

摘要： 多表达式程序设计(MEP)是应用十分广泛的自动程序设计方法.从MEP的染色体表示规则及种群演化方式来看,每个染色体中的任何基因都有可能多次被当前或其它后续种群中的其他基因引用,从而造成重复计算,耗费大量时空资源.由此提出并实现了一种新型评估方法,该新型评估方法在不改变传统MEP的染色体表示规则和种群演化方式的情况下,能够准确有效地识别演化过程中所有被重复引用的基因,从而避免了大量重复计算,显著提高了演化效率.

摘要： 特征提取是旋转机械故障分类中一个很重要的问题。为解决该问题，提出一种利用时域中已有的无量纲指标和遗传程序设计对旋转机械多类故障进行新无量纲指标提取的方法。实验结果表明，新无量纲指标比传统的无量纲指标具有更好的故障分类能力，能够对旋转机械故障进行准确分类。%Feature extraction is an important issue in rotating machinery faults classification.To solve it,we propose an approach to extract the new dimensionless parameter of multiple faults of rotating machinery using the existing dimensionless parameter in time domain and the genetic programming design.Experimental result shows that the faults classification ability of new dimensionless parameter is better than that of the existing ones,and the accurate classification of rotating machinery faults can be achieved.

摘要： 基因表达式程序设计( GEP)是应用十分广泛的自动程序设计方法。就解码方法而言，它主要依据广度优先原则来实施从个体表示到表达式的转换。这代表基因片段的含义会因环境的变化而变化。为此，现有GEP对个体的评估缺乏并发支持能力。本文从理论与实验两个方面证实：深度优先原则及个体多解技术，即让单个染色体编码多个解的技术，既可解决以上GEP困境也可显著改善其性能。%Gene expression programming ( GEP) is an automatic programming approach which is widely used in many areas. As far as the decoding method is concerned, it uses the breadth-first principle to transform individuals into expressions. It means that the meaning of a gene segment will change with the context. Consequently, any individual can not be concurrently evaluated in most existing GEPs. In this paper, the theoretical analysis and experiments show that the depth-first principle as well as multi-solution techniques, i. e. techniques for encoding of multiple solutions into a single chromosome, can not only solve the mentioned GEP problem, but also significantly improve its performance.

摘要： Gene Expression Programming (GEP) is the latest achievement in Evolutionary Algorithm(EA), inheriting advantages such as simple encoding and powerful search capability from Genetic Algorithm(GA) and Genetic Programming(GP) respectively. This paper proposes a new GEP decoding method: GEP non-physical tree decoding algorithm, which can remarkably increase the decoding speed without affecting other aspect of GEP, and partially solve the bottleneck of GEP that huge time and space resource is consumed in its tree based evaluation processes.%基因表达式编程(Gene Expression Programming)是进化算法的最新成果.它继承了遗传算法(GA)编码简单与遗传程序设计(GP)有巨大空间搜索能力的优点.提出一种新的GEP解码方法:GEP的非物理树解码算法.其在不影响原算法其他性质的情况下极大地提高了传统解码算法的运行速度,在一定程度上解决了GEP进化过程中表达式树(Expression Tree,ET)建立和释放消耗巨大时空资源的瓶颈.

摘要： 采用并行计算方法可以有效避免遗传程序设计执行周期长的缺点.在分析遗传程序设计原理及块同步并行计算模型的基础上,以Linux多处理机系统为物理平台,实现了基于粗粒度并行模式的遗传程序设计方法,并对人工蚂蚁问题求解时处理机数与进化代数的关系进行统计和分析,实践表明采用并行计算模式可以更快的获得最优解.%Parallel computing model can improve the performance of genetic programming and the actual speedup can be obtained. By analyzing the principle of Genetic Programming and Block Synchronous paralleled programming model, the relevant subjects discussed in the paper is a coarse-grained parallel model, and then the speedup of this model with different numbers of processor is also presented. At the end, instance drawn from practice is given for illustration.

摘要： 提出了使用遗传程序设计采实现数据拟合的方法.用树的分层结构来进行个体染色体编码.给出了遗传操作算法框架以及选择、交叉、变异与种群评估算子的实现方法.通过计算实例表明遗传程序设计能有效地进行数据序列的复杂函数拟合,不需要对数据作深入的了解,在一定程度上实现了对数据变化规律的自动建模.%A method of data fitting was proposed using genetic programming.Multi-layer trees were used to code the each chromosome.The framework of genetic operation was suggested, and operators of selection, crossover, mutation and evaluation were described in detail.Finally, an example was given, and the results show that genetic programming can produce complex function by fitting data sequence.Because there is no need for deep understanding on the data sequence, genetic programming method can model the change law of data sequence automatically.

摘要： 分析了飞机费用预测的困难和遗传程序设计特点，介绍了遗传程序设计的基本原理和主要步骤。针对遗传程序设计中对常系数搜索范围大的问题，结合遗传算法对其进行了改进,提出利用改进遗传程序设计(GP/GA)来预测费用的方法。

摘要： 提出了基于遗传程序设计小波分析的故障模式识别方法.给出小波分析在参数提取过程中所具有的明显优势,进而建立起基于小波分析的反映故障征兆的初始参数集合.在通过小波分析所建立的反映故障征兆的初始参数集的基础上,论述了利用遗传程序设计理论,对征兆参数集合进行空间搜索而得到能够反映故障状态模式的最佳征兆参数的提取方法,并对该方法进行实验仿真验证.

摘要： 本文给出了使用演化程序设计进行数据建模（曲线拟合）。采用遗传程序设计的方法，克服了传统曲线拟合方法的一些不足，它不要求使用者对具体问题进行深入的了解，它不要求把函数结构事先规定好。采用遗传程序设计进行曲线拟合，可以找出数据之间隐含的规律，即更复杂的函数，从而更加符合实际情况。

摘要： 利用遗传程序设计自动搜索模型结构能力强的特点，根据北京市统计年鉴中提供的各项自然和社会经济指标的历史数据，建立了基于遗传程序设计的北京市用水函数模型，包括各类用水的影响因子和函数形式.计算结果表明，该模型能够较好模拟实际用水情况，且函数形式简单，便于实际应用.

摘要： 演化建模（EM）作为遗传程序设计在数学建模领域内的应用，为解决高阶、非线性复杂系统的建模问题提供了一种有效的手段。尽管演化建模方法在工程应用中表现出了很强的智能性和自适应性，但是其理论基础却非常薄弱，其中原因之一就在于演化建模的基础——演化算法，是一种随机优化算法，其收敛理论缺乏严格的数学基础。在前人的基础上讨论演化建模的收敛性，通过分析算子的特征参数，得到了模型种群包含满意解的概率随进化代数的递推估计；通过对该递推估计的分析，得到了演化建模依概率收敛的充分条件；由此为多种常见的演化模式提供了可操作的收敛策略，并进一步地分析了演化建模的停时问题，得到了一些可以用来指导算法设计的一般性结论。

摘要： 在许多工程应用中,人们希望通过积累下来的已知数据对某些感兴趣的指标进行预测与分析.比如在飞行器设计问题中,已知某些工况下(不同的飞行高度、攻角和来流马赫数等)飞行器的驻点温度数据,需要根据这些数据研究其他工况下的驻点温度情况.根据经验公式建立线性或非线性模型是一种常用的预测与分析方法.然而,当经验公式缺乏或经验公式包含错误,或者所研究的系统已经发生了变化时,这种方法就失去了效用.此时,数据驱动模型(Data-driven model)是最理想的预测分析方法.符号回归是建立数据驱动模型的一种重要方法.已有的符号回归算法或者需要特殊的编程语言(比如遗传程序设计的目标语言是LISP),或者需要额外的语法解释器(比如语法进化算法),使得这些算法的应用受到了很大限制.本文为符号回归问题提出一种新的进化算法——解析矩阵进化(parse-matrix evolution).在解析矩阵进化算法中,每一个染色体表示为一个m行n列的解析矩阵,具有直观的进化算子设计和解码过程,使得算法很容易使用任何编程语言(包括C、Fortran等)实现,不需要额外的语法解释器(这部分功能已由解码过程实现).同时,还能运用矩阵行数m来控制算法的搜索深度;通过改变矩阵列数n来扩展现有算法,使之可以求解包含多操作数的运算问题.数值结果表明本文提出的解析矩阵进化算法能够非常有效地找到最优的数据驱动模型,具有广阔的应用前景.

摘要： 提出运用遗传程序设计(GP)的方法建立类似于AR的非线性自回归模型的ARGP算法,来进行水文系统的中长期预报.本文具体阐述了ARGP算法的模型形式和演化建模过程,并对具体的水文问题进行了实例演算,得到了比较理想的结果.

摘要： 本文针对遗传程序设计(Genetic Programming,简称GP)在运行中可自动创建复用子程序问题,首先结合Even-k-Parity函数推导算例,论证了自动定义函数(Auto matically Ddfined Function,简称ADF)的高效性.进一步提出了广义层次自动定义函数的概念,并应用于病虫家预测中.结果分析表明,搜索效率有很大提高.

摘要： 演化算法的编码形态是其特征的重要体现,对算法性能有着根本性的影响.该文系统介绍了基因表达式编程在编码形态上的研究进展,比较了各种编码的特点,并提出了一种新的编码方式,最后归纳了编码形态发展的基本准则,对未来编码形态的发展提出了展望.

摘要： 演化算法的编码形态是其特征的重要体现,对算法性能有着根本性的影响.该文系统介绍了基因表达式编程在编码形态上的研究进展,比较了各种编码的特点,并提出了一种新的编码方式,最后归纳了编码形态发展的基本准则,对未来编码形态的发展提出了展望.

摘要： 本发明是关于一种程序设计设备，提供射出成型设备所需的应用程序，该程序设计设备包括：主机，内建有资料库与编码处理器，其中，该资料库包含机种资料、制造程序资料与参数资料；操控界面，设于该主机上，以供选取该资料库中的所需资料，并经由该编码处理器将该资料转换成程序；以及存取装置，设于该主机上，以储存该程序，并传输至对应的射出成型设备。因此，作业员只需借由该操控界面选配该主机中所需的机种资料、制造程序资料与参数资料，即可输出所需的程序，因而无需通过程序设计者编写所需的程序。

摘要： 本发明提供一种机器人程序设计装置。其具备：制作以三次元表现作业空间的假想空间的假想空间制作部；对配置于假想空间内的工件模型，指定应该由摄像装置拍摄的对象部位的对象部位指定部；在假想空间内，确定在由摄像装置拍摄对象部位时的摄像装置的至少一个位置的位置决定部；存储由位置决定部确定的摄像装置的至少一个位置的位置存储部；按照由位置存储部存储的摄像装置的至少一个位置，制作以由摄像装置拍摄对象部位的方式对机器人进行示教的摄像程序的摄像程序制作部。

摘要： 本发明提供了一种程序设计系统，包括：注册单元，用于注册已有的功能模块，以生成与每个所述功能模块对应的标识；标识设置单元，用于解析待设计程序的业务逻辑，查找对应于所述业务逻辑的标识，并根据所述业务逻辑设置多个标识对应的功能模块之间的执行顺序和调用关系；功能调用单元，用于按照所述设置的结果，通过调用所述标识对应的功能模块，以实现所述待设计程序的功能。本发明还提出了一种程序设计方法。通过本发明的技术方案，可以根据业务需求动态组合现有的功能以满足客户不断变化的执行流程。

摘要： 在一种程序设计支持方法中,根据相关性文件,从所有多个源程序中提取一个关于函数定义部分中的函数登记的描述,将所述提取出的描述转变成一个原型说明格式下的描述,以生成一个外部原型说明定义文件,从所述外部原型说明定义文件中所描述的多个函数中,顺序地提取具有返回值的函数,根据所述相关性文件从所述多个源程序的调用部分中检测与所述提取出的函数同名的函数,并判断被检测到的函数返回值类型和用来保存返回值的变量类型。

摘要： 一种用以支援并行程序设计的装置，它包括用以将具有并行结构的第一并行程序转换为能被顺序执行之串行程序的串行程序设计单元；用以为串行程序排除错误并形成排除错误信息的排除错误单元；以及根据该排除错误信息，对已排除错误的串行程序进行并行程序设计，将该串行程序转换为第二并行程序的并行程序的程序设计单元。上述装置中，排除错误单元包括用以将与并行有关的信息引入串行程序的单元。

摘要： 本发明是关于一种程序设计设备，提供射出成型设备所需的应用程序，该程序设计设备包括：主机，内建有资料库与编码处理器，其中，该资料库包含机种资料、制造程序资料与参数资料；操控界面，设于该主机上，以供选取该资料库中的所需资料，并经由该编码处理器将该资料转换成程序；以及存取装置，设于该主机上，以储存该程序，并传输至对应的射出成型设备。因此，作业员只需借由该操控界面选配该主机中所需的机种资料、制造程序资料与参数资料，即可输出所需的程序，因而无需通过程序设计者编写所需的程序。

摘要： 本发明提供一种机器人程序设计装置。其具备：制作以三次元表现作业空间的假想空间的假想空间制作部；对配置于假想空间内的工件模型，指定应该由摄像装置拍摄的对象部位的对象部位指定部；在假想空间内，确定在由摄像装置拍摄对象部位时的摄像装置的至少一个位置的位置决定部；存储由位置决定部确定的摄像装置的至少一个位置的位置存储部；按照由位置存储部存储的摄像装置的至少一个位置，制作以由摄像装置拍摄对象部位的方式对机器人进行示教的摄像程序的摄像程序制作部。

摘要： 本发明揭示了一种支持程序设计的装置、方法和程序产品。依据其一个实施例，计算机系统(1)在显示器(17a)上显示了GUI对话框(30)，该对话框能促使操作者设置描述线程源代码源文件(3)的识别名和线程类型。当我们通过GUI对话框(30)设置源文件(3)的识别名和线程类型时，计算机系统获得了相应于该线程类型的源代码模板，并将由GUI对话框(30)设置的识别名反射在源代码模板中。计算机系统(1)基于源代码模板，用通过GUI对话框(30)设置的识别名创建源文件(3)。计算机系统(1)将通过GUI对话框(30)设置的识别名和线程类型存储在定义文件(4)中，作为由识别名设置的源文件(3)线程定义信息。

摘要： 本发明涉及一种面向对象的方法，其用来模拟在含有流体的物理体系(图4，11)中至少一种流体的性质，其中由多个体积单元和多个单元间的连接表示物理体系。此方法在模拟中使用单元－组对象(图12，87)和连接－组对象(图12，88)。本发明能可选择地包括额外的对象，如含有整体模拟模型的对象和包含部分整体模型的其它对象。

摘要： 一种使通用计算积木块进化的方法。该方法用随机生成的程序初始化父种群。该方法还获得随机生成的测试输入的列表。该方法生成目标数据集，该目标数据集包括随机生成的二进制字符串的输入输出对。该方法还应用适应度函数来基于目标数据集的输入输出对为每个程序分配适应度分数。该方法通过将遗传算子应用到程序中并选择满足新颖性条件的后代来使种子列表生长。新颖性条件表示程序针对随机生成的测试输入的列表产生不同且唯一输出的能力。该方法不断迭代，直到满足终止条件为止。终止条件表示种子列表中的程序对一个或更多个遗传程序设计实例进行求解的能力。