Bachelor's Thesis

Mutation in Cartesian Genetic Programming

Final Thesis 1.19 MB

Author of thesis: Ing. Ondřej Končal

Acad. year: 2015/2016

Supervisor: Ing. Michal Wiglasz

Reviewer: Ing. Radek Hrbáček, Ph.D.

Abstract:

This thesis examines various kinds of mutations in the Cartesian Genetic Programming (CGP) on tasks of symbolic regression. The CGP is kind of evolutionary algorithm which operates with executable structures. Programs in CGP are evolved using mutation, which leads to offspring evaluation, which is the most time-consuming part of the algorithm. Finding more suitable kind of mutation can significantly accelerate the creation of new individuals and thus, reduce the time necessary to find a satisfactory solution. This thesis presents four different mutations for CGP. Experiments compare these mutation operators to solve five tasks of symbolic regression. Experiments have shown that a choice of suitable mutation can almost double the computing speed in comparison to the standard mutation.

Keywords:

Symbolic regression, evolutionary algorithm, cartesian genetic programming, mutation.

Date of defence

13.06.2016

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm C.

Otázky u obhajoby:

  1. Čím je způsoben výrazný rozdíl ve výkonnosti metody Single Active v úloze symbolické regrese oproti úlohám použitým v originálním článku Goldman, B. W.; Punch, W. F.: Reducing Wasted Evaluations in Cartesian GeneticProgramming?
  2. Jak by si vedla nejčastěji používaná strategie mutace (náhodná mutace 1-N genů) v porovnání s prezentovanými strategiemi?
  3. Jak je možné, že uvedené počty evaluací jsou řádově vyšší než teoretické maximum (P-1)*G?

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta informačních technologií

Department

Department of Computer Systems

Study programme

Information Technology (IT-BC-3)

Field of study

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

doc. Ing. František Zbořil, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Lukáš Burget, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Zbyněk Křivka, Ph.D. (člen)
Ing. Jaroslav Rozman, Ph.D. (člen)
Ing. Josef Strnadel, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Michal Wiglasz

Grade proposed by supervisor: B

File inserted by supervisor Size
Hodnocení vedoucího [.pdf] 85,35 kB

Reviewer’s report
Ing. Radek Hrbáček, Ph.D.

Grade proposed by reviewer: D

File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 127,54 kB

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová