Tato diplomová práce je shrnutím práce vykonané na implementaci symbolické identifikace pomocí analytického programování. Účelem této práce bylo urychlení výpočtů evolučního algoritmu použitím kompilovaného programovacího jazyka namísto interpretovaného jazyka typu Wolfram Mathematica\regm{}. Součástí práce je jak popis implementace analytického programování v jazyce C za použití evolučního algoritmu SOMA, tak i teoretická část obsahující shrnutí metod používaných pro symbolickou identifikaci a v obecné rovině pojednává o evolučních algoritmech. Závěr práce obsahuje vyhodnocení výsledků implementace analytického programování.
Annotation in English
This Master thesis is an overview of work done on programming of symbolical regression using analytic programming. Purpose of this thesis is to speed up evolutionary process of analytic programming by using of commonly used compiled programming language instead of special interpreted mathematical language(like Mathematica\regm{} language). Parts of this thesis are description of implementation of Analytic programming in C language using SOMA evolutionary algorithm, theoretical part covering methods used for symbolic identification. Some information about evolutionary algorithms are included too. Finally it includes evaluation of results of implementation of analytic programming.
Tato diplomová práce je shrnutím práce vykonané na implementaci symbolické identifikace pomocí analytického programování. Účelem této práce bylo urychlení výpočtů evolučního algoritmu použitím kompilovaného programovacího jazyka namísto interpretovaného jazyka typu Wolfram Mathematica\regm{}. Součástí práce je jak popis implementace analytického programování v jazyce C za použití evolučního algoritmu SOMA, tak i teoretická část obsahující shrnutí metod používaných pro symbolickou identifikaci a v obecné rovině pojednává o evolučních algoritmech. Závěr práce obsahuje vyhodnocení výsledků implementace analytického programování.
Annotation in English
This Master thesis is an overview of work done on programming of symbolical regression using analytic programming. Purpose of this thesis is to speed up evolutionary process of analytic programming by using of commonly used compiled programming language instead of special interpreted mathematical language(like Mathematica\regm{} language). Parts of this thesis are description of implementation of Analytic programming in C language using SOMA evolutionary algorithm, theoretical part covering methods used for symbolic identification. Some information about evolutionary algorithms are included too. Finally it includes evaluation of results of implementation of analytic programming.
Téma DP pochází z oblasti evolučních algoritmů, které patří do oblasti tzv. Softcomputingu a ta do umělé inteligence. Práce by vycházela z tzv. genetického programování [1], [2], které provádí pomocí tzv. genetických algoritmů evoluci v oblasti výrazů, kterými mohou být jak prvky např. Booleovy algebry, tak klasické matematické funkce. Cílem práce bude vyvinou novou metodu přinášející stejné výsledky tak, aby ji bylo možno použít na jakýkoliv evoluční algoritmus (nejen na genetický alg.). To už bylo částečně provedeno v [3]-[5], takže DP bude vycházet z těchto prací. Cílem DP je převést tzv. Analytické programování co jazyka C a provést stovnávací testy mezi genetickým programováním a analytickým programováním.
1.Seznámení se s problematikou genetického programování [1],[2]
2.Selekce stěžejních problémů z oblasti genetického programování [2]
3.Popis problematiky analytického programování [5]
4.Provedení testování všech vybraných problémů pomocí analytického programování
5.Zhodnocení výsledků a vypracování podrobné dokumentace k analytickému programování
6.Závěr
Research Plan
Téma DP pochází z oblasti evolučních algoritmů, které patří do oblasti tzv. Softcomputingu a ta do umělé inteligence. Práce by vycházela z tzv. genetického programování [1], [2], které provádí pomocí tzv. genetických algoritmů evoluci v oblasti výrazů, kterými mohou být jak prvky např. Booleovy algebry, tak klasické matematické funkce. Cílem práce bude vyvinou novou metodu přinášející stejné výsledky tak, aby ji bylo možno použít na jakýkoliv evoluční algoritmus (nejen na genetický alg.). To už bylo částečně provedeno v [3]-[5], takže DP bude vycházet z těchto prací. Cílem DP je převést tzv. Analytické programování co jazyka C a provést stovnávací testy mezi genetickým programováním a analytickým programováním.
1.Seznámení se s problematikou genetického programování [1],[2]
2.Selekce stěžejních problémů z oblasti genetického programování [2]
3.Popis problematiky analytického programování [5]
4.Provedení testování všech vybraných problémů pomocí analytického programování
5.Zhodnocení výsledků a vypracování podrobné dokumentace k analytickému programování
6.Závěr
Recommended resources
[1] Koza J.R. 1998, Genetic Programming, MIT Press, ISBN 0-262-11189-6, 1998
[2] Koza J.R.,Bennet F.H., Andre D., Keane M. 1999, Genetic Programming III, Morgan Kaufnamm pub., ISBN 1-55860-543-6, 1999
[3] Lampinen Jouni, Zelinka, Ivan, New Ideas in Optimization & Mechanical Engineering Design Optimization by Differential Evolution. Volume 1. London: McGraw-Hill, 1999. 20 p. ISBN 007-709506-5
[4] Kvasnička V., Pospíchal J., Tiňo P., Evolučné algoritmy, STU Bratislava, ISBN 85-246-2000, 2000
[5] Zelinka I.: Analytic Programming by Means of Soma Algorithm. ICICIS 2002, First International Conference on Intelligent Computing and Information Systems, Egypt, Cairo, 2002
[6] Zelinka Ivan, Umělá inteligence v problémech globální optimalizace, BEN, Praha, 2002, ISBN 80-7300-069-5
Recommended resources
[1] Koza J.R. 1998, Genetic Programming, MIT Press, ISBN 0-262-11189-6, 1998
[2] Koza J.R.,Bennet F.H., Andre D., Keane M. 1999, Genetic Programming III, Morgan Kaufnamm pub., ISBN 1-55860-543-6, 1999
[3] Lampinen Jouni, Zelinka, Ivan, New Ideas in Optimization & Mechanical Engineering Design Optimization by Differential Evolution. Volume 1. London: McGraw-Hill, 1999. 20 p. ISBN 007-709506-5
[4] Kvasnička V., Pospíchal J., Tiňo P., Evolučné algoritmy, STU Bratislava, ISBN 85-246-2000, 2000
[5] Zelinka I.: Analytic Programming by Means of Soma Algorithm. ICICIS 2002, First International Conference on Intelligent Computing and Information Systems, Egypt, Cairo, 2002
[6] Zelinka Ivan, Umělá inteligence v problémech globální optimalizace, BEN, Praha, 2002, ISBN 80-7300-069-5
