基于免疫策略的基因表达式编程在函数挖掘中的应用

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函数挖掘--作为数据挖掘的一种,成为近十年来数据库界研究的又一热点:由于基因表达式编程不需要太多领域知识和建立先验模型、染色体简单、线性和紧凑、易于进行遗传操作,因此在处理函数挖掘问题中得到了广泛的青睐。 然而,函数挖掘的实践已经暴露出传统基因表达式编程(GEP)的缺陷:收敛速度慢、易陷入局部最优等。在前人的工作基础上,本文针对GEP存在的弊端,借鉴免疫算法(Immunealgorithm,IA)抗体多样性和免疫记忆等优点,提出了一种基于免疫策略的基因表达式编程算法(ArtificialImmuneinGeneExpressionProgramming,AIGEP)。 算法的核心在于保持种群的多样性,将免疫算法的免疫记忆机制用于GEP算子中,通过引入优良记忆库实现精英保留策略,保证算法搜索的快速性及有效性;通过引入差评记忆库实现评定及淘汰弱小的策略,以保证快速搜索和避免陷入局部最优解。 AIGEP算法有效地提高了算法的收敛速度,较好的保证了个体的多样性,避免了传统基因表达式编程算法在进行函数挖掘出现的弊端。为验证AIGEP算法的正确性及有效性,将算法应用于函数挖掘。函数挖掘的仿真结果,进一步验证了AIGEP算法的性能,所挖掘的模型具有更高的拟合度和预测精度。
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