برمجة متعددة التعبيرات
برمجة التعبيرات المتعددة (MEP) هي خوارزمية تطورية لتوليد دوال رياضية تصف مجموعة بيانات معينة. تُعدّ MEP أحد أنواع البرمجة الجينية التي تُشفّر حلولًا متعددة في نفس الكروموسوم. تمثيل MEP غير محدد (تم اختبار تمثيلات متعددة). في أبسط أشكالها، تكون كروموسومات MEP عبارة عن سلاسل خطية من التعليمات. استُلهم هذا التمثيل من رمز العناوين الثلاثة . تكمن قوة MEP في قدرتها على تشفير حلول متعددة لمشكلة ما في نفس الكروموسوم. بهذه الطريقة، يُمكن استكشاف مناطق أوسع من فضاء البحث. بالنسبة لمعظم المشكلات، لا تُؤدي هذه الميزة إلى أي زيادة في وقت التشغيل مقارنةً بأنواع البرمجة الجينية التي تُشفّر حلًا واحدًا في الكروموسوم. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
التمثيل
كروموسومات MEP عبارة عن مصفوفات من التعليمات ممثلة بتنسيق رمز العناوين الثلاثة .
تحتوي كل تعليمة على متغير أو ثابت أو دالة. إذا كانت التعليمة دالة، فإن الوسائط (المعطاة كعناوين للتعليمة) تكون موجودة أيضاً.
مثال على برنامج MEP
هذا كروموسوم MEP بسيط (العلامات الموجودة على الجانب الأيسر ليست جزءًا من الكروموسوم):
1: أ 2: ب 3: + 1، 2 4: ج 5: د 6: + 4، 5 7: * 3, 5
حساب اللياقة
عند تقييم الكروموسوم، لا يتضح أي تعليمة ستُنتج مخرجات البرنامج. في كثير من الحالات، يتم الحصول على مجموعة من البرامج، بعضها غير مترابط تمامًا (لا تشترك في أي تعليمات).
بالنسبة للكروموسوم المذكور أعلاه، إليك قائمة البرامج المحتملة التي تم الحصول عليها أثناء عملية فك التشفير:
E1 = a, E2 = b, E4 = c, E5 = d, E3 = a + b. E6 = c + d. E7 = (a + b) * d.
يتم تقييم كل تعليمة على أنها ناتج محتمل للبرنامج.
يتم حساب الملاءمة (أو الخطأ) بطريقة قياسية. على سبيل المثال، في حالة الانحدار الرمزي ، تكون الملاءمة هي مجموع الفروق (بالقيمة المطلقة) بين الناتج المتوقع (المسمى الهدف) والناتج الفعلي.
عملية تحديد اللياقة البدنية
أيّ تعبير يُمثّل الكروموسوم؟ وأيّ تعبير يُعطي مؤشر لياقة الكروموسوم؟
في البرمجة متعددة المسارات (MEP)، يُمثل أفضلها (الذي يحقق أقل نسبة خطأ) الكروموسوم. وهذا يختلف عن تقنيات البرمجة الجينية الأخرى: ففي البرمجة الجينية الخطية، تُعطي آخر تعليمة المخرجات. أما في البرمجة الجينية الديكارتية، فيتطور الجين المسؤول عن المخرجات كباقي الجينات.
تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للعديد من المسائل، فإن هذا التقييم له نفس التعقيد كما هو الحال في ترميز حل واحد في كل كروموسوم. وبالتالي، لا توجد زيادة في وقت التشغيل مقارنةً بالتقنيات الأخرى.
برمجة
MEPX
MEPX هو برنامج مجاني متعدد المنصات (ويندوز، ماك أو إس، ولينكس أوبونتو) يُستخدم لإنشاء برامج الحاسوب تلقائيًا. ويمكن استخدامه لتحليل البيانات، وخاصةً لحل مسائل الانحدار الرمزي ، والتصنيف الإحصائي ، وسلاسل الزمن .
libmep
Libmep هي مكتبة مجانية ومفتوحة المصدر تُطبّق تقنية البرمجة متعددة التعبيرات. وهي مكتوبة بلغة C++.
همب
hmep هي مكتبة جديدة مفتوحة المصدر تُنفذ تقنية البرمجة متعددة التعبيرات في لغة برمجة Haskell.
انظر أيضاً
ملحوظات
- ^ أولتيان م. دوميتريسكو د.: " برمجة التعبيرات المتعددة "، تقرير فني، الجامعة. بابيس بولياي، كلوج نابوكا، 2002
- ↑ أولتيان م.؛ غروسان س.: " تطوير الخوارزميات التطورية باستخدام البرمجة متعددة التعبيرات "، المؤتمر الأوروبي السابع حول الحياة الاصطناعية، 14-17 سبتمبر 2003، دورتموند، حرره دبليو. بانزهاف (وآخرون)، LNAI 2801، ص 651-658، سبرينغر-فيرلاغ، برلين، 2003
- ↑ أولتيان م.؛ غروسان س.: " تطوير الدوائر الرقمية باستخدام برمجة التعبيرات المتعددة "، مؤتمر ناسا/وزارة الدفاع حول الأجهزة القابلة للتطوير، 24-26 يونيو، سياتل، حرره ر. زيبولوم (وآخرون)، الصفحات 87-90، مطبعة IEEE، نيوجيرسي، 2004
روابط خارجية
- البرمجة الجينية
- خوارزميات التعلم الآلي
- برامج الانحدار ومطابقة المنحنيات