Programação Funcional e Concorrente com Scheme

notas de aula - Jerônimo C. Pellegrini
6.2 programação genética
Um dos poucos casos onde o procedimento eval é a melhor maneira de resolver um
problema é a implementação de programação genética.
Programação genética [26, 27, 28, 29, 30] é um método programação automática: através
de programação genética é possível obter programas de computador sem a necessidade
de desenvolver os algoritmos usados nestes programas.
O método de programação genética é inspirado na Teoria da Evolução natural de
Darwin: cada programa é visto como um indivíduo em uma população (a população
inicial é um conjunto de programas gerado aleatoreamente). Um sistema de Programação
Genética então simula idéias da Teoria da Evolução Natural modificando esses programas:
dois programas podem se reproduzir sexuadamente através de uma operação de cross-over
e também pode haver mutação, que modifica alguma característica de um indivíduo. Os
indivíduos obtidos através destas operações constituem uma nova geração. Assim como
na Evolução Natural, indivíduos que se adequam melhor ao meio tem probabilidade
maior de reproduzir e portanto de propagar seu DNA para as próximas gerações. Em
Programação Genética, a adequação de um programa é verificada através de sua execução:
deve haver alguma maneira de medir a “qualidade” de um programa e compará-lo com
outros.
O algoritmo básico de Programação Genética é:
1) Gere aleatoreamente uma população inicial de formas Scheme usando apenas
os operadores definidos e números aleatóreos pequenos (entre um e quinze, por
exemplo);
2) Execute cada programa da população e meça o valor de cada um deles usando uma
função de adequação (fitness);
3) Crie uma nova população:
a) Copie os melhores programas;
b) Faça mutação em alguns dos programas;
c) Crie novos programas por cross-over.
Versão Preliminar
A seguir detalharemos um exemplo: temos um conjunto de pontos (x, y) e queremos
encontrar uma função que quando aplicada aos valores de x aproxime os valores de y com
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[ 27 de outubro de 2010 at 15:47 ]