遺傳規劃中的指數

我想要終端變量有實數指數（不只是整數）。例如，假設我想演化一個函數y = x^3.5 + x^2.2 + 6.我該如何繼續？我還沒有看到任何可以做到這一點的GP實現。我嘗試過使用冪函數，但有時最初的解決方案有很多指數，評估值超過'雙'界限！任何建議，將不勝感激。提前致謝。遺傳規劃中的指數

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2012-04-17 Prometheus

你在做什麼語言？你能否讓你的問題更具體一些？ – simchona 2012-04-17 00:12:58

我使用C進行符號迴歸。可能是我不清楚。在我目前的實現中，我可以通過'*'函數獲得變量的指數。所以如果我有一個像（*（* x x）x）的樹，我得到x^3。但是，如果我想將x^3.5作爲我的迴歸函數的一部分發展，我該如何繼續。 – Prometheus 2012-04-17 13:11:41

DEAP（在Python中）實現它。實際上有一個example。通過在原始集中添加來自Python的math.pow，您可以獲得您想要的結果。

pset.addPrimitive(math.pow, 2)

但使用你就有可能得到類似的x ^戰俘運營商（χ^（χ^（X））），這可能是不希望的。你應該添加一個限制（通過我不確定的意思），在你的樹中允許的位置（就在葉子或類似的東西之前）。你可以使用來自<math.h>的pow來開發你自己的原語，你可以用Sin或Cos原語作爲例子。

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2012-04-19 15:26:17 mitch

嵌套的pow正是我面臨的問題。我可以將pow運算符限制在葉節點之前。但我也希望指數是一個常數，而不是@Tom Castle建議的變量之一。 – Prometheus 2012-04-19 21:23:20

整數具有與實數不同的二進制表示，因此您必須使用略微不同的位串表示和重組/變異操作符。

想要獲得優秀的演示，請參見www.cs.vu.nl/~gusz/ecbook/slides/Genetic_Algorithms.ppt的幻燈片24或查看Eiben/Smith的書「Introduction to Evolutionary Computing Genetic Algorithms」。這描述瞭如何將位串映射到實數。然後可以創建一個表示式，其中x僅位於區間[y，z]內。在這種情況下，選擇y和z的幅度小於所用數據類型的容量（例如，雙精度數爲10^308），因此您不會遇到您描述的溢出問題。

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2012-04-17 00:25:01 erikreed

我正在使用C進行符號迴歸。可能是我不清楚。在我目前的實現中，我可以通過'*'函數獲得變量的指數。所以如果我有一個像（*（* x x）x）的樹，我得到x^3。但是，如果我想將x^3.5作爲我的迴歸函數的一部分發展，我該如何繼續。 – Prometheus 2012-04-17 13:12:04

你必須考慮到實數指數和負數的基數，你不會得到一個真實的，但是一個複數。例如，.NET中的Math.Pow實現表示，如果您嘗試計算一個非負整數指向非整數指數的功率，那麼您將得到NaN。你必須確保你所有的x值都是正值。我認爲這是當你「超出雙重界限」時你所看到的問題。

順便說一句，你可以嘗試執行HeuristicLab GP。它使用可配置的語法非常靈活。

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2012-04-17 21:42:11 Andreas

這是一個很好的觀點。您正在使用的電源功能的實現需要被保護以免出現這種情況，因此任何可能的輸入都具有有效的返回值。 – 2012-04-17 21:58:20

如果只有一些的初始人口正在遭受溢出問題，然後只是懲罰他們與一個不良的健身得分，他們可能會從幾代人的人口中刪除。

但是，如果問題是幾乎所有的個人都遭受這個問題，那麼你將不得不添加一些約束。最簡單的做法是將冪函數的指數子代約束爲一個真正的文字 - 這意味着權力將不被允許嵌套。這取決於這是否足以滿足您的需求。有幾種方法可以添加這些（或更復雜的）約束 - 嘗試尋找受約束的句法結構和語法引導的GP。

其他一些簡單的想法：你可以使用更大範圍的數據類型嗎？此外，您可以減少最大深度參數，以便嵌套指數的空間更小。當然這只是在一定程度上可能，並且取決於函數的複雜性。

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2012-04-17 21:48:25

遺傳規劃中的指數

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