GEP方法实现多项式函数分解:GPF算法

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"基于GEP的多项式函数关系分解——汪锐、唐常杰等人的研究" 这篇由汪锐、唐常杰、段磊和陈宇共同完成的研究论文,标题为“基于GEP的多项式函数关系分解”,主要探讨了如何运用基因表达式编程(Gene Expression Programming, GEP)技术来实现多项式函数的直观分解。GEP是一种计算模型,源自生物进化论,用于求解复杂问题和模式识别。 论文的主要贡献集中在以下几个方面: 1. 提出了GEP多项式函数分解方法(GPF, GEPPolynomialFactorization)。该方法能够将任意复杂的多项式函数关系分解为多个低次多项式函数的乘积,即使这些多项式在实数域中是不可分的。这一创新使得从实验科学数据中获得的函数关系更易于理解和应用。 2. 突破了传统的多项式分解方法。GPF采用数据挖掘的思路,结合GEP技术,提供了一种新的分解策略。这种方法不再受限于传统的代数方法,而是利用GEP的灵活性和适应性,从数据中自动发现和学习函数结构。 3. 在GPF中,研究人员引入了概率相关因子(Probabilistic Correlation Factor, PCF)优化适应度函数。这种优化策略提升了分解的精度,相比未优化的情况,精度提高了27%,从而提高了GEP在寻找最优分解方案时的效果。 4. 引入了宽松环境进化策略(Loose Environment Evolution, LEE)。LEE策略允许GEP在不严格的环境中进化,这显著提高了GEP的成功率,最高可达传统技术的58倍。这意味着在处理具有挑战性的函数分解任务时,GEP的效率得到了大幅提升。 5. 将GPF推广到了挖掘观察数据集上的多个函数关系,即多重函数挖掘(Multiple Function Mining, MFM)。这使得GEP不仅能够处理单个函数,还能处理复杂的数据集中的多函数关系,进一步拓宽了其在科学数据分析中的应用范围。 6. 最后,通过一系列的实验验证了GPF的有效性和优越性。这些实验结果支持了GEP在多项式函数分解领域的潜力,表明了它在处理复杂数据和函数关系时的高效和准确性。 总结来说,这篇论文为科学数据分析提供了一个新的工具,即GEP驱动的多项式函数分解方法。这种方法通过创新的优化策略和进化策略,提高了函数分解的精度和成功率,对于理解实验数据中的复杂函数关系具有重要意义。