符号回归是怎么用遗传编程自动发现数学公式的?能用Python跑个二次函数的例子看看全过程吗?

符号回归(Symbolic Regression)是一种机器学习技术,用于寻找输入变量之间的函数关系,通常采用遗传编程等搜索算法来进行。它不是直接从给定的数据拟合线性或非线性的多项式,而是尝试生成更复杂的数学公式来描述数据。这里我们以Python和`sklearn-gplearn`库为例进行简要讲解。 1. 数据集选择:假设我们有一个简单的二次方程数据集,比如`x = [1, 2, 3, ..., 10]`,`y = [1 + x^2, 4, 9, ..., 100]`。这个数据集包含了一组简单的函数关系,我们可以用这个作为训练样本。 2. 构建模型:首先安装`sklearn-gplearn`库: ```bash pip install scikit-learn-gplearn ``` 然后创建一个符号回归模型,并设置其参数: ```python from skgplearn import GPRegressor # 创建一个GPRegressor实例 gp = GPRegressor(population_size=50, generations=50, elite_frac=0.1) ``` 关键代码段在于拟合数据: ```python # 假设X和y是你准备好的输入特征和目标值列表 X = np.array(x).reshape(-1, 1) y = np.array(y) # 拟合模型 gp.fit(X, y) ``` 3. 预测过程:对于新的输入点,可以进行预测: ```python new_input = [[11]] predicted_output = gp.predict(new_input) ``` 4. 结果解析:返回的是找到的最佳符号公式,可能像 `y = a * x^b + c` 这样的形式。具体的数学表达式取决于算法找到的最优解。实际输出可能会是一个浮点数表示系数,如 `(1.0, 2.0, 0)` 表示 `y = x^2 + 0`。

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

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gp:用于Python中符号回归的遗传编程

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#用于符号回归的遗传程序设计(PT:simbólica程序集genéticapararegressão) 作者:佩德罗·拉莫斯(Pedro Ramos) 电子邮件: 该程序是米纳斯吉拉斯州联邦大学(UFMG)的自然计算(Computacao Natural)模块课程课程的一部分。 如果您需要更多详细信息,请给我发电子邮件。 由于我必须完成此任务的时间(大约10天),因此它是非常不完整的,因此我无法编写出更好的代码。 既然那时我还有大量其他课程需要做,那么我就放手了。 因此,请随时查看并根据需要进行更改。 这个怎么运作: 您将获得一个数据集,即带有一组坐标的txt文件。 该程序使用遗传编程概念来查找最适合该组坐标的函数。 跑步: 它需要python 2.7或更高版本。 主要模块是gp_main.py。 只是运行它 $ python gp_main.py 更改输入数据集和其

pyGP:通过遗传编程实现的Python符号回归程序

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pyGP PyGP是一个针对Python 3的基因编程库,主要针对符号回归应用程序编写,并基于Poli,Langdon和McPhee撰写的《基因编程领域指南》中概述的基因编程原理。 它包含用于实现基本遗传编程实现的类和函数,用于演示GP运行的演示模块以及用于通过CLI进行符号回归的命令行GP模块。 后两个模块是可以通过系统外壳命令,命令行Python或Python IDE在其主目录中执行的脚本。 ####库内容 pyGP库包含四个供用户使用的模块。 pygp主模块包含简单GP程序所需的类和函数。 原语模块包含用于程序的预设原语集。 majorelements模块包含充当GP程序较大组件的功能,例如种群初始化和进化循环。 最后,工具模块包含一些功能,这些功能可以在顶层用于为用户处理数据。 demo目录包含demo模块,该模块演示了GP的运行,并通过自由注释对运行的基础进行了说明。 该目

Python基于符号回归(遗传算法)的特征生成原理及代码

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介绍 基于符号回归(遗传算法)的特征生成原理及代码 数据来源 产奶量数据 实现基础 基于gplearn库实现符号回归-特征生成 实现流程 首先,采用corr()方法分析特征相关性 其次,采用gplearn库中SymbolicTransformer实现符号回归 from gplearn.genetic import SymbolicTransformer 然后,符号回归内部为遗传算法,适应度函数默认为皮尔逊系数的公式,优化目标为最大化皮尔逊,该参数可调节自定义。 最后,以随机森林为基线模型,采用交叉验证递归消除特征,选择最优特征。

SimpleGP:Python3中用于符号回归的简单遗传程序设计

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简单遗传编程 对于符号回归 此Python 3代码是用于符号回归的遗传编程的简单实现,并且已出于教育目的而开发。 依存关系 numpy和sklearn 。 文件test.py显示了用法示例。 安装 您可以使用python3 -m pip install --user simplegp通过python3 -m pip install --user simplegp ,也可以通过下载代码并运行python3 setup.py install --user在本地进行python3 setup.py install --user 。 参考 如果您使用此代码,请通过引用(或为此)代码所针对的我们的一部或多部作品来支持我们的研究: M. Virgolin,A。De Lorenzo,E。Medvet,F。Randone。 “学习可解释性的公式以学习可解释的公式”。 ,施普林格(2020)。 ( )

一种用于在多因子投资策略中生成阿尔法因子 的遗传规划算法_python_代码_下载

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想要找到与证券回报显着相关的投资因素?使用遗传阿尔法!最近,越来越多的投资者在使用因子投资策略,其中最重要的任务是找到自己的因子。大多数传统的阿尔法因子被许多投资者所熟知,然后逐渐失效。Genetic-Alpha 是基于遗传编程算法构建的,它是一种符号回归技术。它首先构建一组简单的随机公式来表示已知自变量与其因变量目标之间的关系,以预测新数据。在我们的内容中,因变量是证券收益,而自变量可以是您认为与证券收益相关的任何变量。 数据 这个包支持时间序列数据,这和原来的遗传规划算法有很大的不同。例如,可变调整价格的数据应该是一个二维数据框,第一维代表股票代码,而第二维是时间。 测试运行 要运行这个包的测试程序,请参见demo.py 最后,享受阿尔法投资的乐趣!

pyNSGP:NSGA-II在Python中进行多目标遗传编程

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pyNSGP 该Python 3代码是使用NSGA-II进行符号回归的多目标遗传编程的实现。 依存关系 脾气暴躁和scikit学习。 安装 运行pip install --user .从文件夹中。 例子 pyNSGP可以作为scikit-learn回归估计器运行。有关示例,请参见test.py第一个目标是均方误差,第二个目标是解大小。如果使用use_interpretability_model=True ,则通过根据下面引用的论文中找到的线性模型预测人类的可解释性来实现第二个目标。 参考 如果您使用此代码,请通过引用相关支持我们的研究: M. Virgolin,A。De Lorenzo,E。Medvet,F。Randone。 “学习可解释性的公式以学习可解释的公式”。 arXiv预印本arXiv:2004.11170(2020) 有关与此工作相关的代码的其他部分,请参见此。

karoo_gp:具有TensorFlow的Python遗传编程平台,可实现对CPU和GPU的快速支持

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卡鲁GP Karoo GP是一种进化算法,这是一种用Python编写的遗传编程应用程序套件,它支持符号回归和分类数据分析。 它已用于射电天文学,重力波探测器定性和合成超新星探测,以及各种领域中的各种其他用例。 您只需要根据《用户指南》准备数据集即可。 无需编程。 Karoo通过强大的TensorFlow库支持多核和GPU。 Karoo内置了三个文本案例:虹膜数据集,开普勒行星运动定律和一个数学问题,您可以修改以应对不同程度的挑战。 Karoo是从命令行启动的,具有直观的用户界面或用于从bash或其他Python脚本实现完全自动化的参数。 每次运行的输出将自动存档,其中包括配置,摘要以及保存为.csv文件的完整GP树套件,以供您查看和编辑,以便您可以手动构建下一次运行的起始块。 一定要阅读《遗传编程入门指南》的《用户指南》,以及使用此独特代码体可以做的所有示例。 有关使用Karoo

遗传编程GP算法Python实现 自动程序生成和优化

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# 遗传编程GP算法Python实现 自动程序生成和优化 本项目实现了遗传编程(Genetic Programming, GP)算法,用于自动生成和优化程序表达式。遗传编程是一种进化算法,通过模拟自然选择和遗传机制,从一组随机生成的程序中进化出能够解决特定问题的程序。 ## 功能特点 - 实现基本的遗传编程算法 - 支持符号回归问题 - 可视化进化过程和适应度曲线 - 自动保存结果图片 ## 使用方法 1. 安装依赖: ``` pip install -r requirements.txt ``` 2. 运行演示: ``` python demo.py ``` ## 算法原理 遗传编程使用树状结构表示程序,通过选择、交叉和变异操作来进化程序群体。适应度函数评估每个程序的性能,优胜者被保留并用于产生下一代。 ## 输出结果 运行后将生成以下图片: - gp_evolution.png: 进化过程中最佳适应度的变化曲线 - gp_best_expression.png: 最佳程序表达式的可视化

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Artificial Intelligence With Python[January 2017]

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Artificial intelligence is becoming increasingly relevant in the modern world where everything is driven by data and automation. It is used extensively across many fields such as image recognition, robotics, search engines, and self-driving cars. In this book, we will explore various real-world scenarios. We will understand what algorithms to use in a given context and write functional code using this exciting book. We will start by talking about various realms of artificial intelligence. We’ll then move on to discuss more complex algorithms, such as Extremely Random Forests, Hidden Markov Models, Genetic Algorithms, Artificial Neural Networks, and Convolutional Neural Networks, and so on. This book is for Python programmers looking to use artificial intelligence algorithms to create real-world applications. This book is friendly to Python beginners, but familiarity with Python programming would certainly be helpful so you can play around with the code. It is also useful to experienced Python programmers who are looking to implement artificial intelligence techniques. You will learn how to make informed decisions about the type of algorithms you need to use and how to implement those algorithms to get the best possible results. If you want to build versatile applications that can make sense of images, text, speech, or some other form of data, this book on artificial intelligence will definitely come to your rescue! What this book covers Chapter 1, Introduction to Artificial Intelligence, teaches you various introductory concepts in artificial intelligence. It talks about applications, branches, and modeling of Artificial Intelligence. It walks the reader through the installation of necessary Python packages. Chapter 2, Classification and Regression Using Supervised Learning, covers various supervised learning techniques for classification and regression. You will learn how to analyze income data and predict housing prices. Chapter 3, Predictive Analytics with Ensemble Learning, explains predictive modeling techniques using Ensemble Learning, particularly focused on Random Forests. We will learn how to apply these techniques to predict traffic on the roads near sports stadiums. Chapter 4, Detecting Patterns with Unsupervised Learning, covers unsupervised learning algorithms including K-means and Mean Shift Clustering. We will learn how to apply these algorithms to stock market data and customer segmentation. Chapter 5, Building Recommender Systems, illustrates algorithms used to build recommendation engines. You will learn how to apply these algorithms to collaborative filtering and movie recommendations. Chapter 6, Logic Programming, covers the building blocks of logic programming. We will see various applications, including expression matching, parsing family trees, and solving puzzles. Chapter 7, Heuristic Search Techniques, shows heuristic search techniques that are used to search the solution space. We will learn about various applications such as simulated annealing, region coloring, and maze solving. Chapter 8, Genetic Algorithms, covers evolutionary algorithms and genetic programming. We will learn about various concepts such as crossover, mutation, and fitness functions. We will then use these concepts to solve the symbol regression problem and build an intelligent robot controller. Chapter 9, Building Games with Artificial Intelligence, teaches you how to build games with artificial intelligence. We will learn how to build various games including Tic Tac Toe, Connect Four, and Hexapawn. Chapter 10, Natural Language Processing, covers techniques used to analyze text data including tokenization, stemming, bag of words, and so on. We will learn how to use these techniques to do sentiment analysis and topic modeling. Chapter 11, Probabilistic Reasoning for Sequential Data, shows you techniques used to analyze time series and sequential data including Hidden Markov models and Conditional Random Fields. We will learn how to apply these techniques to text sequence analysis and stock market predictions. Chapter 12, Building A Speech Recognizer, demonstrates algorithms used to analyze speech data. We will learn how to build speech recognition systems. Chapter 13, Object Detection and Tracking, It covers algorithms related to object detection and tracking in live video. We will learn about various techniques including optical flow, face tracking, and eye tracking. Chapter 14, Artificial Neural Networks, covers algorithms used to build neural networks. We will learn how to build an Optical Character Recognition system using neural networks. Chapter 15, Reinforcement Learning, teaches the techniques used to build reinforcement learning systems. We will learn how to build learning agents that can learn from interacting with the environment. Chapter 16, Deep Learning with Convolutional Neural Networks, covers algorithms used to build deep learning systems using Convolutional Neural Networks. We will learn how to use TensorFlow to build neural networks. We will then use it to build an image classifier using convolutional neural networks.

数学建模常用算法(Python 程序及数据)- Python在高等数学和工程数学的应用.zip

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具有按需候选生成的自动程序修复_Java_Python_下载.zip

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基于遗传编程的符号回归实现及其应用

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内容概要:本文档介绍了使用遗传编程(GP)实现符号回归的基本任务,涵盖从实现GP的基础任务到对其进行优化和增强的方法。此外还提供了评分标准以及具体要求,如创建有效的演化解决方案可视化、编写完整报告、运用LaTeX排版等。对于实际案例的应用,文档给出了指导和建议,如从提供的GitHub仓库中获取数据样本,探索创造性地表示高维数据的途径,选取有趣的数据集作为测试对象,确保解决方案具有创新性和实用性。 适合人群:计算机科学领域的研究人员,机器学习爱好者,对进化学计算和遗传算法感兴趣的技术从业者及初学者。 使用场景及目标:帮助读者掌握遗传编程解决复杂问题的能力,特别是针对非线性的数学表达式发现与建模。能够独立构建适用于不同类型问题的GP系统,提高研究能力和项目实战经验。 阅读建议:建议先阅读遗传编程的相关理论,再按步骤实施练习任务,同时关注如何优化算法性能,制作高质量的研究成果报告。利用在线资源加深理解和激发新想法。

Genetic_Algorithm_Symblic_Regression:遗传算法解决符号回归

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学生成绩管理系统C++课程设计与实践

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别再手动拖拽了!用Lumerical脚本批量创建FDTD仿真结构(附完整代码)

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RH公司应收账款管理优化策略研究

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新手别慌!用BingPi-M2开发板带你5分钟搞懂Tina Linux SDK目录结构

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