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《遗传规划算法分析与其在分类分析上的应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、万方数据摘要遗传规划(GeneticProgramming)算法的树形编码结构有着很强的模型表达能力,在数据挖掘、图像处理等领域有重要应用。本文主要研究遗传规划算法及其在分类中的应用。具体工作如下:首先,分析现有的遗传规划算法,提出新的两阶段遗传规划分类策略:第一阶段进化产生初步分类模型;第二阶段在初步模型基础上,再次进化生成最终分类模型。另外提出新的运算符选择方法,优秀个体的编码元素将会以更高的概率得到保留。将新算法用于分类15个人工数据集和10个UCI数据集,结果表明提出的算法能获得较高的分
2、类精度。其次,将以上提出的分类算法用于图像检索问题,提出了用于图像检索的两阶段遗传规划算法。算法中针对图像检索问题的特点,设计了新的个体编码方式,个体采用固定深度、固定节点数,叶子节点只有随机数字的编码方式。同时保留两阶段分类策略。实验结果表明提出的方法有较好的匹配检索效果。最后,在对用于图像检索的两阶段遗传规划算法的研究中发现,第一个阶段对最终的准确度影响很大,因而提出了用于图像检索的改进遗传规划算法。该算法采用了一次进化完成图像检索任务;同时采用根节点固定,叶子节点为随机数以及深度不固定的编
3、码方式,实验结果表明这种编码方式能获得更好的检索模型。本课题得到国家自然科学基金(No.61373111)、中央高校基本科研基金(No.K50511020014,NoK5051302084)的资助。关键字:遗传规划两阶段策略分类图像检索万方数据万方数据AbstractTreestructurebasedGeneticprogramming(GP)algorithmshowsapowerfulcapabilityofmodeldescriptor,whichisappliedtodataminin
4、g,imageprocessingandothercomputersciencefield.Inthispaper,wefocusonstudyinggeneticprogrammingalgorithmanditsimplicationonclassification.Themainworkinthispaperissummarizedasfollows:Firstly,basedontheanalysisofexistedGP.Anewtwo-stagegeneticprogrammingc
5、lassificationalgorithmisproposed.Inthefirststage,asimplyclassificationmodelisinducedusingGP.Then,GPisusedtoconductthefinalclassierbasedonthemodelconductedinthefirststage.Animprovedfunctionselectionmethodisalsointroducedsoastomaintaintheexcellenteleme
6、ntsinbestindividual.Byusingtheproposedalgorithmtoclassify15artificialdatasetsand10UCIdatasets,experimentalresultsshowstheproposedalgorithmcanobtainhigherclassificationaccuracy.Secondly,basedontheclassificationalgorithmabove,atwo-stagegeneticprogrammi
7、ngforimageretrievalisproposed.Accordingtothecharacterofimageretrieval,anewcodingisproposed,inwhich,thestationarydepthoftree,stationarynumberofleafnodes,andonlyrandomnumbersasleafnodesareadopted.Experimentalresultsonfourimagedatasetsshowtheproposedalg
8、orithmcangetabetterindexperformance.Finally,afterafurtherstudyonthetwo-stagegeneticprogrammingforimageretrieval,wefindthatthefirststageplayanimportantroleinthefinalresults.So,animprovedGPforimageretrievalisproposedandanewcodingtreewithinvariantrootno