Царев Федор Николаевич Разработка метода совместного применения генетического программирования и конечных автоматов

Генетическое программирование Генетическое программирование (genetic programming), предложенное J.R. Koza в 1992 году [9], – это применение генетических алгоритмов для автоматизированного построения программ. Основным отличием генетического программирования от традиционных генетических алгоритмов является способ кодирования особей. Если в генетическом алгоритме особи кодируются с помощью битовых строк, то в генетическом программировании используется более высокоуровневое представление: используются деревья разбора, тексты программ на языках программирования с несложной структурой (например, на языке Lisp) и т. д. Такой подход позволяет определить генетические операции скрещивания и мутации, которые лучше подходят для решаемой задачи. Например, если каждая особь представляет собой программу, то возможны так называемые операции, изменяющие архитектуру, (architecture-altering operations) – например, добавление подпрограммы [10]. Автоматное программирование Автоматное программирование [11–16] – парадигма программирования, предложенная А.А. Шалыто. При использовании этой парадигмы программы проектируются так же, как системы управления технологическими процессами – выделяются поставщики событий, объекты управления и система управления, которая представляет собой систему взаимодействующих конечных автоматов (рис. 2). Рис. 2. Схема программы в автоматном программировании Поставщик событий характеризуется множеством событий (обозначены на рис. 2 как e), которые он может генерировать. Объект управления характеризуется множеством вычислительных состояний, а также двумя наборами функций: множеством предикатов (обозначены на рис. 2 как x), отображающих вычислительное состояние в логическое значение (истина или ложь), и множеством действий, позволяющих изменять вычислительное состояние. Управляющий автомат определяется конечным множеством управляющих состояний, функцией переходов и функцией действий. Если говорить более формально, задано множество событий , вырабатываемых поставщиком событий, множество предикатов и множество действий , которые связаны с объектом управления. Управляющий автомат характеризуется конечным множеством состояний S, начальным состоянием s0, функцией перехода φ: S×E×2X→S и функцией действий a: S×E×2X→2Z. Таким образом, выбор перехода зависит от текущего состояния автомата, поступившего события и значений предикатов, а при переходе в новое состояние производятся некоторые действия. Автоматное программирование успешно применяется при создании программного обеспечения реактивных систем, таких как, например, некоторые мультиагентные системы [13–16]. Для поддержки автоматного программирования существует инструментальное средство UniMod [18, 19]. UniMod позволяет строить и редактировать схемы связей и диаграммы состояний, обеспечивать проверку формальной корректности этих диаграмм, проводить отладку диаграмм в графическом режиме и т. д. После построения диаграмм и автоматической проверки их корректности, по ним строится их XML-описание. Далее вручную пишутся следующие фрагменты программы на языке Java: для поставщиков событий – их объявления, инициализация и преобразование системных событий в автоматные, а для объектов управления – методы, реализующие входные переменные и выходные воздействия. Инструментальное средство UniMod применялось автором при решении задачи «Летающие тарелки» без использования генетического программирования [16, 17].

Похожие:

	Разработка методов совместного применения генетического и автоматного программирования Комитета по скалолазанию, тренерского совета и спортсменов-скалолазов, членов сборной команды Украины		Разработка методов совместного применения генетического и автоматного программирования Учебник предназначен для студентов технических вузов по специальности 010100 математика. Работа студентов по этому учебнику позволит...
	Развитие формализма метода подвижных клеточных автоматов для изучения...		Методическая разработка по внедрению проектного метода на уроках географии Данная методическая разработка предполагает проведение уроков по дисциплине География с использованием элементов проектного метода...
	Разработка метода и адаптивных алгоритмов компрессии с гарантированной... Работа выполнена на кафедре «Математического обеспечения и применения эвм» Технологического института Южного федерального университета...		Министерство образования Российской Федерации Санкт Петербургский... Задачи курса: Изучить основные математические результаты и методы, лежащие в основе метода конечных элементов и других вариационных...
	План: Общие понятия об алгоритме Способы записи алгоритмов История... Так, чтобы решить полное квадратное уравнение, необходимо знать конкретные значения коэффициентов а, b и с (начальные условия). В...		Электронные образовательные ресурсы для учащихся Лев Николаевич Толстой (Война и Мир), Федор Михайлович Достоевский (Преступление и наказание, Идиот). Большое собрание стихотворений...
	Разработка урока Автор: Целюрик Юлия Петровна Тема: «Знакомство со... Используемые программные приложения из пакета спо: Среда программирования Скретч (Scratch)		Прогнозирование трещиностойкости бетона на основе метода конечных элементов Реальное строение материала и особенности его поведения под нагрузкой отражено в структурных теориях прочности. Однако практическое...
	Урок по алгебре и математическому анализу в 10 классе по теме «Решение... Обучающая цель: Изучить возможности применения метода интервалов для решения тригонометрических неравенств		26. Мельников Федор Михайлович Мельников Федор Михайлович родился 31 июля 1942 года в дер. Остречиха Сандовского района Калининской области
	Программное обеспечение для решения задач линейного программирования... Линейными ограничениями. Основой программы служит алгоритм симплекс метода для неограниченного числа условий и переменных. В алгоритме...		Студента 617 группы фртк давидюка Дмитрия Сергеевича Научный к т.... Поэтому, когда мы измеряем биологические потенциалы, мы видим результат синхронной деятельности совокупности клеток мозга, и эта...
	Доклад ронжина Андрея Леонидовича по диссертационной работе «Разработка... «Разработка адаптивного метода робастного понимания слитной речи на основе интегральной обработки данных», представленной на соискание...		Методическая разработка «Одномерные массивы» на языке программирования... «Одномерные массивы» на языке программирования pascal в теории и практике школьного курса «Информатика и икт»/ Методическая разработка....