遗传算法(GA)和遗传规划(GP)是一个有趣的研究领域。

我想知道你使用GA/GP解决的具体问题,以及如果你没有自己的库/框架,你使用了什么库/框架。

问题:

你用GA/GP解决过什么问题? 你使用了哪些库/框架?

我在寻找第一手的经验,所以请不要回答,除非你有。


当前回答

2004年1月,飞利浦新显示技术公司(Philips New Display Technologies)联系了我,他们正在为有史以来第一款商业电子墨水——索尼Librie——制造电子产品。索尼Librie只在日本上市,比亚马逊Kindle和其他电子墨水在美国和欧洲上市早了好几年。

飞利浦的工程师遇到了一个大问题。在产品上市的几个月前,他们在换页面时仍然会出现重影。问题是产生静电场的200个驱动器。每个驱动器都有一个特定的电压,必须设置在0到1000mv之间。但如果你改变其中一个,就会改变一切。

因此,单独优化每个驱动器的电压是不可能的。可能的值组合的数量以数十亿计,一个特殊的相机大约需要1分钟来评估一个组合。工程师们尝试了许多标准的优化技术,但都没有达到预期的效果。

首席工程师联系了我,因为我之前已经向开源社区发布了一个遗传编程库。他问全科医生/全科医生是否会帮忙,以及我是否能参与其中。我这样做了,在大约一个月的时间里,我们一起工作,我在合成数据上编写和调整GA库,他则将其集成到他们的系统中。然后,有一个周末,他们让它和真人一起直播。

接下来的周一,我收到了他和他们的硬件设计师发来的溢美之词,说没人会相信GA发现的惊人结果。就是这样。同年晚些时候,该产品上市了。

我没有为此得到一分钱,但我有“吹嘘”的权利。他们从一开始就说他们已经超出预算了,所以我在开始工作之前就知道是什么交易。这对于气体的应用是一个很好的例子。:)

其他回答

足球引爆。我建立了一个GA系统来预测每周澳式足球比赛的结果。

A few years ago I got bored of the standard work football pool, everybody was just going online and taking the picks from some pundit in the press. So, I figured it couldn't be too hard to beat a bunch of broadcast journalism majors, right? My first thought was to take the results from Massey Ratings and then reveal at the end of the season my strategy after winning fame and glory. However, for reasons I've never discovered Massey does not track AFL. The cynic in me believes it is because the outcome of each AFL game has basically become random chance, but my complaints of recent rule changes belong in a different forum.

该系统基本上考虑了进攻强度、防守强度、主场优势、每周的改进(或缺乏)以及这些方面的变化速度。这为每支球队在整个赛季中建立了一组多项式方程。可以计算给定日期的每场比赛的获胜者和分数。我们的目标是找到最接近过去所有游戏结果的系数集,并使用该集合来预测接下来几周的游戏。

在实践中,该系统将找到能够准确预测过去90%以上游戏结果的解决方案。然后,它会成功地为即将到来的一周(即不在训练集中的那一周)挑选大约60-80%的比赛。

结果是:略高于中游水平。没有巨额奖金也没有能打败维加斯的系统。不过很有趣。

我从零开始构建一切,没有使用任何框架。

As part of my thesis I wrote a generic java framework for the multi-objective optimisation algorithm mPOEMS (Multiobjective prototype optimization with evolved improvement steps), which is a GA using evolutionary concepts. It is generic in a way that all problem-independent parts have been separated from the problem-dependent parts, and an interface is povided to use the framework with only adding the problem-dependent parts. Thus one who wants to use the algorithm does not have to begin from zero, and it facilitates work a lot.

你可以在这里找到代码。

你可以用这个算法找到的解决方案已经在科学工作中与最先进的算法SPEA-2和NSGA进行了比较,并且已经证明 算法的性能相当,甚至更好,这取决于您用来衡量性能的指标,特别是取决于您正在关注的优化问题。

你可以在这里找到它。

同样,作为我的论文和工作证明的一部分,我将这个框架应用于项目组合管理中的项目选择问题。它是关于选择对公司增加最大价值的项目,支持公司的战略或支持任何其他任意目标。例如,从特定类别中选择一定数量的项目,或最大化项目协同作用,……

我的论文将该框架应用于项目选择问题: http://www.ub.tuwien.ac.at/dipl/2008/AC05038968.pdf

之后,我在一家财富500强公司的投资组合管理部门工作,在那里他们使用了一种商业软件,该软件还将GA应用于项目选择问题/投资组合优化。

更多资源:

框架文档: http://thomaskremmel.com/mpoems/mpoems_in_java_documentation.pdf

mPOEMS演示论文: http://portal.acm.org/citation.cfm?id=1792634.1792653

实际上,只要有一点热情,每个人都可以很容易地将通用框架的代码适应任意的多目标优化问题。

我是一个研究使用进化计算(EC)来自动修复现有程序中的错误的团队的成员。我们已经在现实世界的软件项目中成功地修复了一些真实的错误(参见本项目的主页)。

这种EC修复技术有两种应用。

The first (code and reproduction information available through the project page) evolves the abstract syntax trees parsed from existing C programs and is implemented in Ocaml using our own custom EC engine. The second (code and reproduction information available through the project page), my personal contribution to the project, evolves the x86 assembly or Java byte code compiled from programs written in a number of programming languages. This application is implemented in Clojure and also uses its own custom built EC engine.

进化计算的一个优点是技术的简单性,使得编写自己的自定义实现不太困难。有关遗传规划的一个很好的免费的介绍性文本,请参阅遗传规划的现场指南。

几周前,我提出了一个关于SO的解决方案,使用遗传算法来解决图布局的问题。这是一个约束优化问题的例子。

同样在机器学习领域,我用c/c++从头开始实现了一个基于ga的分类规则框架。 我还在一个示例项目中使用了GA来训练人工神经网络(ANN),而不是使用著名的反向传播算法。

此外,作为我研究生研究的一部分,我已经使用GA来训练隐马尔可夫模型,作为基于em的Baum-Welch算法的额外方法(还是在c/c++中)。

我几周前做了这个有趣的小玩意。它生成有趣的互联网图像使用GA。有点傻,但很好笑。

http://www.twitterandom.info/GAFunny/

对此有一些见解。它是一些mysql表。一个用于图像列表及其评分(即适合度),另一个用于子图像及其在页面上的位置。

子图像可以有几个细节,但不是全部实现:+大小,倾斜,旋转,+位置,+image_url。

当人们投票决定这张照片有多有趣时,它或多或少会流传到下一代。如果它存活下来,它会产生5-10个带有轻微突变的后代。目前还没有交叉。