Dissertação
Regressão simbólica via programação genética: um estudo de caso com modelagem geofísica
Registro en:
GRINGS, Alexandre. Regressão simbólica via programação genética: um estudo de caso com modelagem geofísica. 2006. 133 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.
Autor
Grings, Alexandre
Institución
Resumen
Symbolic regression, which is in principal the handling of mathematical expressions for finding
a function that describes a data set, was until recently carried out exclusively by humans. But
now, several computational techniques of symbolic regression automatization have appeared.
One of these techniques is genetic programming, a subarea of evolutive computing that uses an
analogy to Darwin s evolutionary theory and some ideas from the Genetics field to develop a
group of computer programs in a search for solutions to computational tasks. This work aims to
test the symbolic regression capabilities of genetic programming with the objective of verifying
its viability as a tool for a specific geophysical research. This research concerns phenomena that
occurs in the ionosphere, the region of earth s atmosphere ionized by the action of solar rays,
that play a fundamental role in telecommunications. In the course of this trial, we used two implementations
of traditional genetic programming and one implementation of a variant, named
gene expression programming. Problems like the one under study demand a lot of processor
time and are memory consuming, therefore, the work culminates with a distributed implementation
of genetic programming with the objective of accelerating the modeling process. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior Mestre em Ciência da Computação A regressão simbólica, que consiste na manipulação de expressões matemáticas para descoberta
de funções que descrevam um conjunto de dados, foi uma tarefa exclusivamente humana
até pouco tempo atrás. Recentemente, foram desenvolvidas várias técnicas computacionais para
automatizar a regressão simbólica. Uma dessas técnicas é a programação genética, uma subárea
da computação evolutiva que usa analogia à teoria da evolução de Darwin e idéias do campo
da Genética para desenvolver um grupo de programas de computador na busca por soluções a
tarefas computacionais. O presente trabalho visa a testar as capacidades de regressão simbólica
da programação genética com objetivo de verificar sua viabilidade como ferramenta para
a pesquisa de um problema geofísico. Esse problema diz respeito a fenômenos que ocorrem
na ionosfera, a região da atmosfera ionizada pela ação dos raios solares, que desempenham um
papel fundamental para as telecomunicações. No intercurso dessa tentativa, faz-se o uso de
duas implementações tradicionais de programação genética e de uma variante, chamada programação
da expressão gênica. Problemas como o sistema estudado demandam muito tempo
de processamento e memória, desse modo, o trabalho culmina com uma implementação distribuída
de programação genética com o intuito de acelerar o processamento da modelagem.