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

首先,Jonathan Koza的《遗传编程》(在亚马逊上)几乎是一本关于遗传和进化算法/编程技术的书,有很多例子。我强烈建议你去看看。

As for my own use of a genetic algorithm, I used a (home grown) genetic algorithm to evolve a swarm algorithm for an object collection/destruction scenario (practical purpose could have been clearing a minefield). Here is a link to the paper. The most interesting part of what I did was the multi-staged fitness function, which was a necessity since the simple fitness functions did not provide enough information for the genetic algorithm to sufficiently differentiate between members of the population.

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首先,Jonathan Koza的《遗传编程》(在亚马逊上)几乎是一本关于遗传和进化算法/编程技术的书,有很多例子。我强烈建议你去看看。

As for my own use of a genetic algorithm, I used a (home grown) genetic algorithm to evolve a swarm algorithm for an object collection/destruction scenario (practical purpose could have been clearing a minefield). Here is a link to the paper. The most interesting part of what I did was the multi-staged fitness function, which was a necessity since the simple fitness functions did not provide enough information for the genetic algorithm to sufficiently differentiate between members of the population.

In 2007-9 I developed some software for reading datamatrix patterns. Often these patterns were difficult to read, being indented into scratched surfaces with all kinds of reflectance properties, fuzzy chemically etched markings and so on. I used a GA to fine tune various parameters of the vision algorithms to give the best results on a database of 300 images having known properties. Parameters were things like downsampling resolution, RANSAC parameters, amount of erosion and dilation, low pass filtering radius, and a few others. Running the optimisation over several days this produced results which were about 20% better than naive values on a test set of images unseen during the optimisation phase.

这个系统完全是从零开始编写的,我没有使用任何其他库。我并不反对使用这些东西,只要它们能提供可靠的结果,但是您必须注意许可兼容性和代码可移植性问题。

我使用遗传算法(以及一些相关技术)来确定风险管理系统的最佳设置,该系统试图阻止淘金者使用偷来的信用卡来购买mmo游戏。该系统将接收数千笔具有“已知”值的交易(欺诈与否),并找出最佳设置组合,以正确识别欺诈交易,而不会产生太多误报。

We had data on several dozen (boolean) characteristics of a transaction, each of which was given a value and totalled up. If the total was higher than a threshold, the transaction was fraud. The GA would create a large number of random sets of values, evaluate them against a corpus of known data, select the ones that scored the best (on both fraud detection and limiting the number of false positives), then cross breed the best few from each generation to produce a new generation of candidates. After a certain number of generations the best scoring set of values was deemed the winner.

创建用于测试的已知数据语料库是该系统的阿喀琉斯之踵。如果你等待退款,你在试图回应欺诈者时就会落后几个月,所以有人必须手动审查大量交易,以建立数据库,而不必等待太长时间。

这最终确定了绝大多数的欺诈行为,但在最容易欺诈的项目上,这一比例无法低于1%(考虑到90%的交易可能是欺诈,这已经相当不错了)。

我用perl完成了所有这些。在一个相当旧的linux机器上运行一次软件需要1-2个小时(20分钟通过WAN链路加载数据,其余时间用于处理)。任何给定代的大小都受到可用RAM的限制。我会一遍又一遍地运行它,稍微改变参数,寻找一个特别好的结果集。

总而言之,它避免了手动调整数十个欺诈指标的相对值所带来的一些失误,并且始终能够提出比我手动创建的更好的解决方案。AFAIK,它仍然在使用(大约3年后我写了它)。

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)。

在工作中,我遇到了这样一个问题:给定M个任务和N个dsp,如何将任务分配给dsp是最好的?“最佳”定义为“最大负载DSP的负载最小化”。有不同类型的任务,不同的任务类型有不同的性能分支,这取决于它们被分配到哪里,所以我将一组工作到dsp的分配编码为“DNA字符串”,然后使用遗传算法来“培育”我所能“培育”的最佳分配字符串。

它运行得相当好(比我之前的方法好得多,之前的方法是评估每个可能的组合……对于非平凡问题的大小,它将需要数年才能完成!),唯一的问题是无法判断是否已经达到了最优解。你只能决定当前的“最大努力”是否足够好,或者让它运行更长时间,看看它是否可以做得更好。