La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Alessandro Bollini Dipartimento di Informatica e Sistemistica Università di Pavia Via Ferrata, 1 27100 Pavia Programmazione Genetica.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Alessandro Bollini Dipartimento di Informatica e Sistemistica Università di Pavia Via Ferrata, 1 27100 Pavia Programmazione Genetica."— Transcript della presentazione:

1 Alessandro Bollini Dipartimento di Informatica e Sistemistica Università di Pavia Via Ferrata, Pavia Programmazione Genetica

2 Problem-solving e programmi Le attività di problem-solving possono essere formalizzate come ricerca di un programma. ClassificazioneVerifica qualità ControlloControllo di impianti IdentificazioneAnalisi di serie temporali PianificazioneControllo di un robot

3 Programmazione Genetica Lidea Problem-solving come ricerca in uno spazio di programmi. Algoritmi genetici come ottimizzazione in uno spazio di soluzioni. Affrontare un problema come identificazione di un programma effetuata tramite tecniche evolutive. Cramer (1985, assembler), Koza (1998, LISP).

4 Programmazione Genetica Programmazione genetica Algoritmo di base mutuato dagli algoritmi genetici. Gli individui sono programmi rappresentati come S-Expression, che hanno contemporaneamente il ruolo di genotipo e di fenotipo. Lo spazio di ricerca è molto diverso. Come si creano, valutano, modificano?

5 Programmazione Genetica S-Expression Funzioni. Terminali: Valori. Variabili. Binding: Contesto. Sensori e attuatori. Valore. 2x+y/3 2x / y3 + *

6 Programmazione Genetica Inizializzazione Definizione function/terminal set. Non esiste una lunghezza fissa: Limite di profondità. Costruzione full e grow. Diversità della popolazione iniziale: Inizializzazione ramped hald-and-half.

7 Programmazione Genetica Valutazione Non esiste conversione genotipo- fenotipo (almeno nella versione di base…). Esecuzione, se necessario in un contesto (binding, sensori e attuatori…). Lettura dei risultati (valori o stati), wrapping. Uso dei risultati.

8 Programmazione Genetica Operatori Riproduzione. Ricombinazione. Mutazione. Editing.

9 Programmazione Genetica Ricombinazione yx 4 * + 2x / y3 + * 4 * x yx + 2 / y3 + *

10 Programmazione Genetica Mutazione 2x - y3 + * yx + 2 / y3 + * 2x x + * 2x / y3 + *

11 Programmazione Genetica Editing 2x * y1 + * 2x y + *

12 Programmazione Genetica Altri elementi Integrità: Operazioni protette, eccezioni. Chiusura funzionale. Programmazione strongly-typed. Grammatiche. Costanti (ERC, ER Data). Programmazione strutturata. Memoria.

13 Programmazione Genetica Impostazione Obiettivo. Function/terminal set. Contesto esecutivo: dati in ingresso/uscita, effetti collaterali, wrappping. Contesto esecutivo: dati in ingresso/uscita, effetti collaterali, wrappping. Funzione di valutazione delle prestazioni. Criteri di terminazione. Configurazione del processo: dimensione della popolazione, probabilità di applicazione degli operatori, … Configurazione del processo: dimensione della popolazione, probabilità di applicazione degli operatori, … Ingegnerizzazione.

14 Programmazione Genetica Vantaggi Adattamento dinamico della struttura alla forma generale ed alla complessità del problema. Forma simbolica: Analisi delle soluzioni per capire la strategia adottata. Identificazione dei fattori rilevanti. Possibilità di ingegnerizzazione.

15 Programmazione Genetica Limiti Stocasticità, non provabilità dellottimo. Dinamica mal compresa, specialmente negli aspetti specifici delle strutture variabili. Integrazione con la programmazione in grande. Forme funzionali limitate e gestione di spazi di ricerca relativamente piccoli.

16 Programmazione Genetica Conclusioni Adattando le idee di base degli algoritmi genetici allevoluzione di strutture dati variabili è possibile esplorare lo spazio delle soluzioni di class di problemi apparentemente diversi. Soluzione valida per applicazioni di nicchia.


Scaricare ppt "Alessandro Bollini Dipartimento di Informatica e Sistemistica Università di Pavia Via Ferrata, 1 27100 Pavia Programmazione Genetica."

Presentazioni simili


Annunci Google