Optimalizační metody pro vícevrstvý algoritmus genetického programování

Ing. Jan Merta

Doctoral thesis

Optimization methods for multilayer genetic programming algorithm

Abstract:

Disertační práce se zaměřuje na vícevrstvý (konkrétně dvouvrstvý) přístup k algoritmu genetického programování a vylepšení trénovacího procesu pomocí moderních optimalizačních metod a přístupů (například sborového učení). Cílem disertační práce bylo navrhnout a implementovat dvouvrstvý algoritmus genetického programování, otestovat jeho chování v rámci symbolické regrese na několika základních testovacích případech a najít vhodná nastavení, která mají potenciál zefektivnit proces učení genetického programování a zvýšit přesnost výsledných modelů. Algoritmus pracuje ve dvou fázích. V první fázi hledá vhodné dílčí modely (stavební bloky) popisující jednotlivé segmenty dat pomocí. Ve druhé fázi hledá výsledný model jako nelineární kombinaci těchto dílčích modelů.

Abstract:

This dissertation focuses on a multi-layer (specifically, two-layer) approach to genetic programming algorithm and the improvement of the training process using modern optimization methods and approaches (e.g., ensemble learning). The goal of the dissertation was to design and implement a two-layer genetic programming algorithm, test its behavior in a symbolic regression framework on several basic test cases, and find appropriate settings that have the potential to improve the learning process of genetic programming and increase the accuracy of the resulting models. The algorithm works in two phases. In the first phase, it searches for appropriate submodels (building blocks) describing each segment of the data. In the second phase, it searches for the resulting model as a nonlinear combination of these submodels.

Keywords

genetické programování, genetické algoritmy, sborové učení, optimalizace

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 6. 2022

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Tomáš Brandejský, Dr.

University of Pardubice

Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Doctoral programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Information, Communication and Control Technologies