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《中南大学》 2006年
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GP技术及应用研究

王四春  
【摘要】:本论文研究的课题在湖南省自然科学基金项目“基于GP理论的多准则决策函数稳定性分析研究”(05JJ40103)和湖南省教育厅项目“网络共同进化算法及应用研究”(04C313)的资助下完成。 目前,GP(Genetic Programming,遗传程序设计,又称遗传编程)是十分活跃的研究领域,被视为解决多目标决策问题、软件复用工程、CASE等复杂问题分析设计和软件危机的强有力工具。然而,当前GP在整体上还处在初步的研究阶段。应用数学工具建立较为完善的GP理论,对其问题约束、个体表示、自定义函数、适应度函数、选择策略、遗传算子以及与此相关的算法设计、结构描述、数学建模开展深入的探索,有助于实际问题的解决。 本文研究了GP的模式定理、算法性能优化技术、个体程序树表示、自定义函数共同进化模型、快速求解适应度函数权值方法、多目标决策函数模型和稳定性分析方法以及软件复用技术,给出了GP的模式定理及其在微观和宏观概念下的定义,深入解释了模式创建的内在机制和算法的进化行为。运用Markov链分析法,验证了GP的收敛性问题,得出了在最优值保留条件下,算法可收敛到全局最优解。 采用排序生成法、最优生成法和平均生成法三种改进方法,提高了GP算法的收敛性能,加快寻优过程,避免因出现过大的群体规模而产生的负面作用。一致性交叉可以避免传统交叉算子在代码片段选择上的盲目性,能有针对性地创建环境相似的程序树。编辑算子在“基因内区”概率保留的前提下,对冗余代码进行简化,可以在合理的计算时间内获得易于理解的结果。 利用对线性表示的个体进行位置信息编码的思想,提出了一种新的基于树的线性后缀形式的GP个体程序树表示方法,实现了多种形式的遗传操作,并给出形式化定义,设计并实现了一个基于栈的GP算法。 论文提出了一种GP自定义函数共同进化的模型和方法,该模型和方法在解决大规模复杂问题时,如学习分类任务,性能比传统的不带ADFs的GP和带有ADFs的GP方法更好。 论文提出了一种快速、准确的求解GP适应度函数权值的新方法,通过对GP适应度函数调整参数的选择,快速精确地计算树的权值,
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP18;TP311.52

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李仁兵;李艾华;白向峰;蔡艳平;王德生;;支持向量机的进化多核设计[J];控制理论与应用;2011年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 朱焕荣;遗传规划在电力短期负荷预测中的应用[D];河北农业大学;2011年
2 赵晨;基于混沌理论的L-PLC信道特性预测研究[D];河北大学;2011年
3 崔玺;改进GP在电路建模中的应用研究[D];中国海洋大学;2008年
4 甘玉涛;低压PLC信道建模研究[D];河北大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 高波,庄燕滨;遗传程序设计中的数据结构和算法探讨[J];常州工学院学报;2002年04期
2 刘大有,卢奕南,王飞,梁艳春;遗传程序设计方法综述[J];计算机研究与发展;2001年02期
3 曹宏庆,康立山,陈毓屏;动态系统的演化建模[J];计算机研究与发展;1999年08期
4 王锋,屈梁生;用遗传编程方法提取和优化机械故障的声音特征[J];西安交通大学学报;2002年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 屈微;刘贺平;张德政;;基于独立分量分析特征提取的故障诊断系统[J];北京科技大学学报;2006年07期
2 赵俊龙;赵秀丽;;利用样条函数建立季节性时间序列的预测模型[J];北京理工大学学报;2007年04期
3 邓方安,刘三阳,盖平;多目标规划问题的约束度分析[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2001年03期
4 赵治栋;陈裕泉;;广义小波收缩消噪阈值选择及应用研究[J];传感技术学报;2007年03期
5 陶华学,刘国林;顾及多因素影响的变形监测数据处理[J];测绘学报;1993年03期
6 吴富梅;杨元喜;;基于小波阈值消噪自适应滤波的GPS/INS组合导航[J];测绘学报;2007年02期
7 梅亚东,洪卫,王新才,纪昌明;长江中游防洪减灾系统可持续性评价研究[J];长江流域资源与环境;2002年06期
8 董前进;王先甲;吉海;王建平;;三峡水库洪水资源化多目标决策评价模型[J];长江流域资源与环境;2007年02期
9 傅学芳;基于GP/GA的数据建模方法[J];昌潍师专学报;2000年05期
10 易正根,陈国华;基于MATLAB的内燃机工作过程参数优化[J];柴油机设计与制造;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;The GCV Method in Optimal B-spline Surface Fairness[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 李治军;迟宝明;;北方沿海地区河谷型地下水库最优库容研究[A];寒区水科学及国际河流研究系列丛书2·寒区水循环及冰工程研究——第2届“寒区水资源及其可持续利用”学术研讨会论文集[C];2009年
3 黄怀志;郭文革;王浣尘;;交互式多目标决策方法综述[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
4 殷兴国;侍洪波;;用高级语言实现遗传编程的研究[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
5 胡超芳;李少远;;一种改进的具有优先级目标的模糊满意优化方法[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
6 徐斌;方卫国;刘鲁;;多项目多期组合投资优化的双目标随机机会约束模型[A];第三届不确定系统年会论文集[C];2005年
7 胡超芳;李少远;;两步交互式模糊多目标满意优化方法[A];第四届中国不确定系统年会论文集[C];2006年
8 谢高权;况冰;;随机多目标决策及其在炮兵兵力展开中的应用[A];第八届中国青年运筹信息管理学者大会论文集[C];2006年
9 胡超芳;李少远;;A New Interactive Satisfactory Method for Fuzzy Multiple Objective Optimization[A];第五届中国不确定系统年会论文集[C];2007年
10 沈玉玲;李少远;;基于变容许度的模糊多目标优化改进算法[A];第六届中国不确定系统年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张明明;面向量子可逆逻辑自动综合的多目标进化算法研究[D];东华大学;2010年
2 梁朝霞;基于生物网络的下一代网络电信业务平台研究[D];东华大学;2010年
3 张克俊;基因表达式编程理论及其监督机器学习模型研究[D];浙江大学;2010年
4 王书齐;可变模糊集多属性决策理论在大型编队防空决策中的应用研究[D];大连理工大学;2011年
5 李明;面向计算机辅助诊断的胶囊内镜图像处理与分析技术研究[D];华中科技大学;2011年
6 毛虎平;基于仿真模型的动态响应优化算法研究[D];华中科技大学;2011年
7 王疆霞;陕南土石山区小流域水土资源空间优化配置研究[D];长安大学;2010年
8 王秀美;隐变量模型的建模与优化[D];西安电子科技大学;2010年
9 施朝春;基于供应链的汽车零部件库存与运输整合优化研究[D];重庆大学;2010年
10 方海恩;大规模供水管网多水源优化调配运行研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵鹏;基于模糊物元的中小型水电站增容改造方案研究[D];郑州大学;2010年
2 范祥莉;梯级水电站群中长期多目标优化调度方法[D];大连理工大学;2010年
3 周荣旺;SCAD方法的调整参数选择[D];大连理工大学;2010年
4 伍琪琳;边坡变形监测数据的小波降噪和粗糙惩罚平滑[D];浙江大学;2011年
5 黄英艺;基于信息不确定性的多属性决策方法研究[D];昆明理工大学;2008年
6 焦安涛;测试用例综合评价模型的研究[D];昆明理工大学;2009年
7 姜微;湖南省林业产业结构优化及调整对策研究[D];中南林业科技大学;2008年
8 李一磊;服装设计风格决策模型的研究与实现[D];东华大学;2011年
9 孟腊梅;基于遗传规划的树皮纹理图像识别方法[D];河北农业大学;2011年
10 朱焕荣;遗传规划在电力短期负荷预测中的应用[D];河北农业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 厉建远;高建平;;人工神经网络在运行车速预测中的应用[J];重庆交通学院学报;2006年04期
2 王睿;;关于支持向量机参数选择方法分析[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2007年02期
3 高波,庄燕滨;遗传程序设计中的数据结构和算法探讨[J];常州工学院学报;2002年04期
4 陈天华;低压电力线通信技术及性能研究[J];电测与仪表;2005年04期
5 雷绍兰;孙才新;周湶;周林;方重秋;;基于改进加权一阶局域预测模型的短期负荷预测方法研究[J];电测与仪表;2006年05期
6 王振朝;张俊林;师洁;;低压PLC信道特性研究与新型调制解调算法探讨[J];电测与仪表;2006年06期
7 孙海翠;张金波;;低压电力线载波通信技术研究与应用[J];电测与仪表;2006年08期
8 王振朝;侯惠然;甘玉涛;;基于混沌理论的低压电力线通信信道建模研究[J];电测与仪表;2007年08期
9 张众发;江志;;室内低压电力线信道特性测量与分析[J];电测与仪表;2008年09期
10 张在玲,韩富春,朱永利,靳春光;非均匀传输特性的低压电力线载波传输模型[J];电工技术学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 章政;基于遗传编程的电力变压器绝缘故障诊断模型研究[D];上海交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 吴小明;考虑气象条件下的电力系统短期负荷预测研究[D];浙江大学;2003年
2 庞巍;进化计算算法在路径优化问题应用的研究[D];吉林大学;2004年
3 宋玲芳;基于模糊聚类分析与BP网络的电力系统短期负荷预测[D];西安理工大学;2005年
4 蒋丽峰;基于混沌特性的支持向量机短期电力负荷预测[D];长沙理工大学;2005年
5 罗萍;混沌、分形与股市系统[D];重庆师范大学;2004年
6 党建亮;基于支持向量机的混沌序列预测方法研究[D];西南交通大学;2006年
7 张振林;基于遗传程序设计的数字电路设计自动化研究[D];武汉大学;2004年
8 陈静;舰船辐射噪声的混沌特征提取方法研究[D];西北工业大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 吴延增;张政国;刘旭宁;;多核SVM对传感器动态建模的研究[J];兰州交通大学学报;2013年01期
2 刘通;李海富;任丽晔;臧睦君;;基于支持向量机的系统辨识及其在下肢康复器械驱动建模中的应用[J];吉林大学学报(工学版);2013年S1期
3 张洪祥;毛志忠;;基于时点分割的核Fisher判别分析-顺序回归机多类分类建模方法[J];控制理论与应用;2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 卢华玮;面向可信计算的分布式故障检测系统研究[D];重庆大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 高俊芬;基于非线性动力学及GMM/SVM病态嗓音识别与研究[D];广西师范大学;2012年
2 李燕青;基于支持向量机方法的剪接位点预测[D];福建农林大学;2012年
3 李莉威;DP-3级动力定位控制系统三模冗余容错结构研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
4 吴延增;多核SVM在传感器动态建模和补偿中的研究[D];兰州交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 刘大有,卢奕南,王飞,梁艳春;遗传程序设计方法综述[J];计算机研究与发展;2001年02期
2 曹宏庆,康立山,陈毓屏;动态系统的演化建模[J];计算机研究与发展;1999年08期
3 王江,杨家本;一种搜索全局最优解的工程方法[J];系统工程理论与实践;1998年08期
4 袁小宏,屈梁生;机械故障诊断中的信息融合利用问题研究[J];振动.测试与诊断;1999年03期
5 屈梁生,张海军;机械诊断中的几个基本问题[J];中国机械工程;2000年Z1期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 钱乐秋,张涌;软件复用度量综述[J];计算机应用与软件;2002年04期
2 李增智,王宇,李钢,王海,王立;面向对象可复用软件设计思想分析[J];小型微型计算机系统;2003年05期
3 张诚洁;基于构件的软件开发原则与过程[J];烟台师范学院学报(自然科学版);2003年03期
4 王丽娟,孙西超,底松茂,王哲光,冯志慧,刘倩;软件复用与基于面向对象框架的软件开发方法[J];郑州大学学报(工学版);2003年03期
5 段小君,高金环;软件复用与面向对象技术[J];西安邮电学院学报;2004年02期
6 曹春萍,龚崇栋;基于可复用构件的软件开发过程[J];上海水产大学学报;2005年03期
7 傅音翔;王直杰;张珏;;一种基于构件的软件开发方法[J];微计算机信息;2006年03期
8 商金婷;侯德文;;基于策略模式的信息隐藏处理的软构件[J];计算机技术与发展;2006年07期
9 赵辉;杨丽;张世虎;;浅谈软件开发中的复用技术[J];科技信息(学术版);2006年10期
10 张晗;;基于构件技术的水文信息系统开发方法[J];计算技术与自动化;2010年04期
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1 高玉兰;姚世军;江澜;;软件复用技术研究[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2008年
2 陈思;;浅谈软件复用技术及其应用[A];上海烟草系统2004年度优秀学术论文集[C];2004年
3 焦金丹;胡金柱;胡燕;鲁志兵;;基于软件复用的领域分析和建模研究[A];2006年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(三)[C];2006年
4 李亚红;王坚;戴毅茹;;基于.NET构件技术的充水预压系统的设计与实现[A];先进制造技术高层论坛暨第六届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2007年
5 黄奇;熊庆宇;石为人;;一种面向工业自动化仪表的嵌入式软件系统构建方法研究[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
6 姜佳佳;梁英;陈皓;张晓彤;;一种面向服务的复用遗留系统的方法及应用[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年
7 张文君;顾海明;;改进的领域分析方法及数字校园网领域模型[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 占建伟;吕志成;张国柱;欧钢;;基于面向对象框架的北斗接收机自动测试系统[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
9 黄兴平;徐鹏;杨放春;;基于面向构件的软件框架实现IMS CSCF[A];2006年全国通信软件学术会议论文集[C];2006年
10 陈枢思;李远清;;基于软件复用的人力资源管理系统实现[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张勇 新疆维吾尔自治区烟草专卖局(公司);浅谈如何做好软件系统的架构设计[N];东方烟草报;2010年
2 ;我国软件产业迈向何方[N];中国电子报;2001年
3 本报记者 高丽华;构件孕育产业变局[N];计算机世界;2005年
4 本报记者 孙小羽;知识管理的力量[N];计算机世界;2001年
5 本报记者 徐萍;东软突围“速度风险”怪圈[N];计算机世界;2003年
6 ;中间件符合软件发展的潮流[N];科技日报;2000年
7 朱羽;软件行业发展应走构件化道路[N];中国高新技术产业导报;2004年
8 本报记者 叶林海 实习记者 万国燕;构件化带动软件工业化[N];中国计算机报;2005年
9 朱羽;软件发展应走构件化道路[N];经济参考报;2004年
10 孙志永 肖曙光;软件管理把握过程[N];中国计算机报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪北阳;加权软件网络的建模、分析及其应用[D];武汉大学;2013年
2 郭健美;基于共性与可变性分析的适应性软件复用与配置技术研究[D];上海交通大学;2011年
3 彭思维;面向用户的软件柔性度量研究[D];燕山大学;2012年
4 丁剑洁;软件生产线度量技术应用研究[D];西北大学;2012年
5 王闯;软件智能进化模型及其实现机制研究[D];北京邮电大学;2012年
6 朱建江;基于软件构件的软件复用的研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 贾育;基于演于构件的软件复用方法[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2002年
8 王奉涛;非平稳信号故障特征提取与智能诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2003年
9 韩松乔;普适计算中面向移动的软件自适应性研究[D];上海交通大学;2008年
10 吴士亮;面向行业的商品化管理信息系统框架构建与方法研究[D];南京理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范菊逸;企业级应用中面向对象框架的研究[D];华中科技大学;2005年
2 陈凯;面向网构软件的软件协同框架研究[D];江苏大学;2010年
3 漆志群;基于算法框架的软件设计及分析复用技术研究[D];江西师范大学;2003年
4 马少林;基于EJB的分布式对象的研究与应用[D];兰州理工大学;2004年
5 娄晓亮;StrutsX——一种面向高层复用的Web应用框架的设计、实现与应用[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
6 杨凌燕;可复用的测试用例管理系统的开发[D];华东师范大学;2009年
7 程俊春;基于构件的软件集成研究[D];武汉大学;2004年
8 冯艳华;基于语义的构件描述和检索方法的研究[D];西北大学;2005年
9 于海泳;组件技术在GIS领域的应用与研究[D];华北电力大学(河北);2005年
10 李高明;基于构件技术的工作流引擎模型研究[D];昆明理工大学;2008年
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