【正文】 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 1/141 先進(jìn)計算模型（ 3） 自然計算模型系列 之基因表達(dá)式編程 (Naturere Computing amp。 GEP) 四川大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 20222022 博士生課程 （遺傳算法，基因表達(dá)式編程， 粒子群算法 (PSO)，蟻群算法，魚群算法， ….) 唐常杰 四川大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 2/141 目錄，大致計劃 第一次 自然計算模型系列 1：概述篇 自然計算模型系列 2 粒子群（ 魚群 /鳥群） 算法 自然計算模型系列 3 基因表達(dá)式編程 第二次 自然計算模型系列 4： 模 擬 退火 算法 自然計算模型系列 5：蟻群算法 自然計算模型系列 6：免疫計算模型（思路和比喻） 下載 URL: 校園網(wǎng) 和 學(xué)院網(wǎng) Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 3/141 今天 自然計算模型 （ Nature Computing)概述 PSO 粒子群算法 魚群 鳥群算法 GEP 基因表達(dá)式編程 下一次 蟻群算法 模擬退火算法 人工免疫 思想 （比喻） ?? 歡迎同學(xué)在下次發(fā)言 （ 530分鐘均可） （ 如 A 先講， 可跳至 32頁 ） ?提綱 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 4/141 資料出處 和 致謝 參考資料： 本 PPT僅作和同學(xué)們在討論版內(nèi)交流之用 參考了若干教科書，文獻(xiàn)和論文和報告。 ? 在末尾列出 50多篇，但參考的文獻(xiàn)不只這些 ,主要是遺傳算法、基因表達(dá)式編程、粒子群算法 的相關(guān)作者等等， ? 包括 國內(nèi)外，校內(nèi)外專家和本實驗室成員的工作 ? 對未列出的文獻(xiàn)作者也在此一并致謝。 ? 參考文獻(xiàn)可能有遺漏，歡迎未列出的文獻(xiàn)作者及時指出，以便即時在參考文獻(xiàn)中補(bǔ)充。 ? 作 PPT類似于把小說改編為劇本，有重新創(chuàng)作的成分，也希望其它引用本 PPT材料的標(biāo)注 本 PPT Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 5/141 歡迎指正 我們在 PSO方面的工作不多，難免疏漏： ? 我們在 PSO方面的工作不多，可能有疏漏，歡迎指正： ? 1 張培頌，唐常杰，丁鑫鑫，徐開闊 ,“ 基于劃分和重分布的 粒子群算法 及優(yōu)化策略 ”，四川大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） , pp312315, ， ZHANG Peisong, TANG Changjie ,DING Xinxin ,XU Kaikuo，“ An Improved Particle Swarm Optimization Based on Division and Redistribution” ，Journal of Sichuan University (Natural Science Edition), , pp312315, ? 2 蘇輝，唐常杰，喬少杰，徐開闊 , 張培頌， 宋美嬌 “基于搜索 空間劃 分和Sharing函數(shù)的 粒子群優(yōu)化 算法”，四川大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版） , pp985989, ， SU Hui, TANG Changjie, Qiao Shaojie, XU Kaikuo，ZHANG Peisong , Song Meijiao“An Improved Particle Swarm Optimization Based on Search Space Division and Sharing Function” ， Journal of Sichuan University (Natural Science Edition), , pp985989, ? 3 倪勝巧，唐常杰，曾旭晟，喬少杰 ,曾春秋， EAMode: 一種新的基于 引擎粒子 系統(tǒng)的圖像渲染模式 , ， .p12201224； NI Shengqiao， TANG Changjie， ZENG Xusheng， QIAO Shaojie， ZENG Chunqiu, Eamp。AMode: A New Mode for Image Romancing Based on Engine Particles System， Journal of Sichuan University (Natural Science Edition), ， .p12201224 ? 4 Qihong Liu, Tiande Li, Changjie Tang, Qiwei Liu, Jun Zhu, Xinxin Ding, Jiang Wu:Two Phase Parallel Particle Swarm Algorithm based on Regional and Social Study of Object International Conference on Natural Computation,ICNC2022,p:827~ ? 5 丁鑫鑫 唐常杰 曾濤 張培頌 徐開闊 劉齊宏 , 基于 最佳粒子共享和分層搜索的并行粒子群優(yōu)化算法 to be published. Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 6/141 課程計劃和特點 ? 有多位（ 78位）博士生導(dǎo)師作專題講座， ? 每個老師講課 8小時（大約需要準(zhǔn)備 40—60小時） ? 特點 ? 廣 N位導(dǎo)師， N=8~9 ,N + 個領(lǐng)域， M個課題， (MN). ? ―N家講座” ，不敢比 百家 … ? 新 要求報告 新技術(shù)前沿 ? 淺 – 因為時間短，主要將思想，方法，介紹成果。不可能深入到公式和算法細(xì)節(jié) ? 實 結(jié)合實際，結(jié)合博士生可能的選題 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 7/141 學(xué)習(xí)方法 ? 學(xué)思想，學(xué)觀點，學(xué)方法，聯(lián)系自己的科研選題。 ? 1 先觀其大略 。（ 諸葛亮法 ， 討論班和聽學(xué)術(shù)報告適用） ? 王粲的 《 英雄記鈔 》 ， 諸葛亮 與徐庶、石廣元、孟公威一道游學(xué)，“三人務(wù)于精熟，而 亮獨觀其大略 ”。 多快好省地 擴(kuò)展知識面，學(xué)思想、方法。 ? 宋代理學(xué)家陸象山：“讀書且平平讀，未曉處且放過，不必太滯?！?，聽課時不懂的，暫時放過，最后根據(jù)緩急，去理解。 ? 今天的 GEP兩小時 觀其大略， 然后用 一學(xué)期鉆研 它。 ? 2 再一個 小課題 寫課程論文 （考核），從一點深入。交相關(guān)老師評閱。 ? 博士生選題 。（先寬度優(yōu)先，試選，選定后，就深度優(yōu)先，深入下去） Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 8/141 ? 書歸正傳 ? 今天內(nèi)容 Gene Expression Programming 基因表達(dá)式編程 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 9/141 DM by Gene Expression Programming in [, ] 基于基因表達(dá)式編程的數(shù)據(jù)挖掘 研究進(jìn)展 唐常杰 四川大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 2022. 2 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 10/141 今天的方式 ? 介紹思想方法， ? 避開細(xì)節(jié) ? 有些 PPT頁面會跳過， 供有興趣的學(xué)習(xí) ? 速度較快，這里只是簡介， 觀其大略 。 ? (今天下午有 GEP課程，這個課程需要學(xué)習(xí)一個學(xué)期） ? 本講座 PDF下載Ｕ RL Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 11/141 匯報提綱 1 是什么 ？ 不是什么 ？ （快或略） 2 怎么作 ? 創(chuàng)新點 ３已經(jīng)作了什么？ 我們在 20222022的 10項工作 多基因染色體的并列函數(shù)表達(dá)式 抗噪聲數(shù)據(jù)的函數(shù)挖掘 動態(tài)分界閾值的分類判 別 頻繁函數(shù)集的可配置挖掘 多染色體基因表達(dá)式 時間序列預(yù)測 掘中醫(yī)方證關(guān)系 轉(zhuǎn)基因編程 發(fā)現(xiàn)知識 屬性融合分類 GEP回溯策略 ４還可以作什么？ Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 12/141 1基本概念 （快或略） ? GEP不是生物工程，不是生命科學(xué) . ? Ferreira, Candida 稱 之為 ： ? Biologically Inspired Computing, ? 借用了生命科學(xué)中基因，染色體等概念和思路，用遺傳計算作數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)公式，發(fā)現(xiàn)規(guī)則等等 GEP 是什么 ? 不是什么 ? Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 13/141 GEP是什么？ 用戶的直觀感覺 1 ? 輸入 輸出 ? 和一些技術(shù)參數(shù)，變異率，適應(yīng)度等等 隨機(jī)產(chǎn)生的測試函數(shù) G E P 分解的結(jié)果多項式集 2x6 x5 5 x4+ 8x3+1 2 . 0 0 x3+ 3 . 0 0 x2– 1 . 0 0 x + 1 . 0 0 。 1 . 0 0 x3 2 . 0 0 x2+ 1 . 0 0 x + 1 . 0 0 1 2 x7+2 x6+27 x5+52 x4+24 x3+ 7 0 x2+ 3 9 x +5 2 . 9 9 x2 1 . 0 0 x + 5 . 0 0 。 4 . 0 0 x2+ 6 . 0 1 x + 0 . 9 8 。 1 . 0 0 x3 1 . 0 0 x2+ 1 . 9 9 x + 1 . 0 0 2x10+ x9 x8+ 1 8 x7 46 x6+ 8 7 x5 5 8 x4+ 7 9 x3 90x2 + 3 4 x 24 1 . 0 0 x2 2 . 0 1 x + 2 . 0 0 。 1 . 0 0 x3 0 . 9 9 x2+ 3 . 0 0 x 4 2 . 0 0 x2+ 0 . 9 8 x + 2 . 9 9 。 1 . 0 2 x3+ 3 . 0 0 x2+ 1 . 0 0 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 14/141 作因子分解的界面 （汪銳論文） ? Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 15/141 GEP是什么？ 用戶的直觀感覺 2 ? 輸入： 1860—1980 太陽黑子數(shù)據(jù) 和 挖掘方法參數(shù) ? Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 16/141 GEP是什么？ 用戶的直觀感覺 2 ? 輸出 微分方程 (動力學(xué) 更本質(zhì)） ? 用 mathematica作等價變形 Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 17/141 ? 第谷積累的行星數(shù)據(jù) ? 挖掘 開普勒定律 ? 訓(xùn)練數(shù)據(jù)（不變） ? 愚公移山，一代一代，挖山不止 ? 山還是那座山 公式 可不是那個公式 ? ? 兒子輩 ? ? 孫子 輩 GEP 怎么作 ? ?進(jìn)化式，用了基因表達(dá) Univ. 自然計算模型 SCUPHD 2022/2/1 18/141 ? 第谷積累的行星數(shù)據(jù) ? 挖掘 開普勒定律 ? 訓(xùn)練數(shù)據(jù)（不變） ? 愚公移山，一代一代，挖山不止 ? 山還是那座山 公式 可不是那個公式