La Programación Genética (GP) es un algoritmo para la evolución de programas para resolver problemas específicos bien definidos.
Se trata de un tipo de programación automática destinada a problemas difíciles en los que la tarea está bien definida y las soluciones se pueden comprobar fácilmente a bajo costo, aunque el espacio de búsqueda de posibles soluciones es enorme y hay poca intuición sobre la mejor manera de resolver el problema.
Esto a menudo incluye problemas abiertos como el diseño del controlador, el diseño de los circuitos, así como tareas de modelado predictivo como la selección de características, la clasificación y la regresión.
Puede ser difícil para un principiante iniciarse en el campo ya que hay una gran cantidad de literatura que se remonta a décadas atrás.
En este tutorial, descubrirá los principales libros sobre programación genética.
Empecemos.
Libros sobre programación genética
Foto de Luca Temporelli algunos derechos reservados.
Resumen del Tutorial
Hay varios libros sobre programación genética, que pueden ser agrupados por tipo.
Exploraremos los principales libros sobre programación genética divididos en tres grupos principales; ellos son:
- Programación genética (Koza)
- Libros de texto
- Actas de la Conferencia
Programación genética (Koza)
John Koza es un informático que estudió con John Holland, el inventor del algoritmo genético.
A Koza se le suele atribuir la unificación del naciente campo de la programación genética a finales de los años 80 y principios de los 90.
Es famoso por su aplicación de algoritmos genéticos a los diseños de circuitos que dieron lugar a nuevos inventos patentables y por describir los algoritmos genéticos como si estuvieran a punto de generar rutinariamente resultados «competitivos para el ser humano».
Escribió una serie de cuatro libros de texto sobre programación genética, como sigue:
Su libro más reciente, «Programación genética IV», es un excelente lugar para empezar.
Una tabla al principio del libro resume las cuatro claves de la comida para llevar, que son:
1. La programación genética ahora entrega rutinariamente una inteligencia de máquina humana competitiva de alto rendimiento.
2. La programación genética es una máquina de invención automatizada.
3. La programación genética puede crear automáticamente una solución general a un problema en forma de una topología parametrizada.
4. La programación genética ha producido una progresión de resultados cualitativamente más sustanciales en sincronía con cinco incrementos de aproximadamente el orden de magnitud en el gasto de tiempo de la computadora.
– Página 1, Programación Genética IV: Inteligencia rutinaria de máquinas humanas y competitivas, 2003.
El índice de este libro es el siguiente:
- Capítulo 01: Introducción
- Capítulo 02: Antecedentes de la programación genética
- Capítulo 03: Síntesis automática de los controladores
- Capítulo 04: Síntesis automática de circuitos
- Capítulo 05: Síntesis automática de la topología, tamaño, ubicación y recorrido de los circuitos.
- Capítulo 06: Síntesis automática de las antenas
- Capítulo 07: Síntesis automática de redes genéticas
- Capítulo 08: Síntesis automática de las vías metabólicas
- Capítulo 09: Síntesis automática de topologías parametrizadas para controladores
- Capítulo 10: Síntesis automática de topologías parametrizadas para circuitos
- Capítulo 11: Síntesis automática de topologías parametrizadas con operadores de desarrollo condicional para circuitos
- Capítulo 12: Síntesis automática de las reglas de ajuste mejoradas para los controladores PID
- Capítulo 13: Síntesis automática de topologías parametrizadas para mejorar los controladores
- Capítulo 14: Reinvención de la retroalimentación negativa
- Capítulo 15: Reinvención automatizada de seis circuitos patentados posteriores al 2000
- Capítulo 16: Problemas para los que la programación genética puede ser adecuada
- Capítulo 17: Implementación paralela y tiempo de computación
- Capítulo 18: Perspectiva histórica de la Ley de Moore y la progresión de los resultados cualitativamente más sustanciales producidos por la programación genética
- Capítulo 19: Conclusión
Programación Genética IV: Inteligencia rutinaria de la máquina competitiva humana
Libros de texto
Se han publicado varios libros de texto sobre programación genética diseñados para estudiantes universitarios y de postgrado interesados en el campo.
Tal vez los libros más populares incluyen lo siguiente:
Recomendaría el más reciente «Fundamentos de la programación genética.”
Por lo tanto, los fundamentos de la programación genética no deben ser vistos sólo como una colección de técnicas que uno necesita conocer para poder hacer bien la GP, sino también como un primer intento de graficar y explorar los mecanismos y principios fundamentales detrás de la programación genética como un algoritmo de búsqueda. Al escribir este libro esperamos arrojar un poco de luz sobre los fundamentos teóricos de la Inteligencia Artificial en su conjunto.
– Página IIX, Fundamentos de la programación genética, 2002.
El índice de este libro es el siguiente:
- Capítulo 01: Introducción
- Capítulo 02: Paisajes de aptitud física
- Capítulo 03: Teorías del esquema de componentes del programa
- Capítulo 04: Teorías pesimistas del esquema de GP
- Capítulo 05: Teoremas del esquema exacto del GP
- Capítulo 06: Lecciones de la teoría de los esquemas GP
- Capítulo 07: El espacio de búsqueda de la programación genética
- Capítulo 08: El espacio de búsqueda de GP: Análisis teórico
- Capítulo 09: Ejemplo I: La hormiga artificial
- Capítulo 10: Ejemplo II: El problema del máximo
- Capítulo 11: Convergencia e hinchazón de la GP
- Capítulo 12: Conclusiones
Fundamentos de la programación genética
Quizás uno de los libros más populares sobre medicina general fue auto-publicado por los mejores académicos en el campo y está dirigido a estudiantes y desarrolladores interesados en aplicar la programación genética a sus proyectos.
Aquí hay un recorte del libro:
Se han escrito muchos libros que describen aspectos de la medicina general. Algunos proporcionan introducciones generales al campo en su conjunto. Sin embargo, no se ha producido ningún libro de introducción a la medicina general en la última década, y cualquiera que quiera aprender sobre la medicina general se ve obligado a cartografiar el terreno de forma dolorosa por su cuenta. Este libro intenta llenar ese vacío, proporcionando una moderna guía de campo de la medicina general tanto para los recién llegados como para los veteranos.
– A Field Guide to Genetic Programming, 2008.
El índice de este libro es el siguiente:
- Capítulo 01: Introducción
- Capítulo 02: Representación, Inicialización y Operaciones en el GP basado en árboles
- Capítulo 03: Preparándose para ejecutar la programación genética
- Capítulo 04: Ejemplo de programación genética ejecutada
- Capítulo 05: Inicializaciones y operaciones alternativas en la GP basada en árboles
- Capítulo 06: GP modular, gramatical y de desarrollo basado en el árbol
- Capítulo 07: Programación Genética Lineal y Gráfica
- Capítulo 08: Programación genética probabilística
- Capítulo 09: Programación genética multiobjetivo
- Capítulo 10: Programación genética rápida y distribuida
- Capítulo 11: Teoría de la GP y sus aplicaciones
- Capítulo 12: Aplicaciones
- Capítulo 13: Solución de problemas GP
- Capítulo 14: Conclusiones
Una guía de campo para la programación genética
Es común referirse a las versiones de los algoritmos de programación genética especializados para diferentes aplicaciones y representaciones con nuevos nombres, como «Programación genética lineal,” “Programación genética cartesiana…y…Evolución gramatical.”
Algunos libros de texto sobre estos tipos especializados de algoritmos de programación genética incluyen lo siguiente:
Manual de la Evolución Gramatical
Actas de la Conferencia
La principal forma en que se comparten los hallazgos en el aprendizaje automático es a través de conferencias, y las actas de las mismas proporcionan una colección de los mejores trabajos de una conferencia.
Las ponencias presentadas en cualquier conferencia pueden dar un salto en los temas y ser difíciles de seguir sin tener una base en el campo. Sin embargo, pueden ponerte rápidamente al día con las técnicas actuales y populares.
Recomiendo centrarse en los temas más recientes de cualquier procedimiento. No hay necesidad de ir a buscar a través de los años.
Hay tres actas de la conferencia que quizás quiera ver; lo son:
- Teoría y práctica de la programación genética
- Conferencia Europea de Programación Genética
- Avances en la programación genética
Veamos más de cerca a cada uno por separado:
Teoría y práctica de la programación genética
La conferencia de Teoría y Práctica de la Programación Genética se celebra anualmente, y las actas son impresas por Springer.
Es probablemente la primera conferencia sobre la medicina general. Está hasta el número 17 (XVII) en el momento de escribir este artículo.
Los tres últimos números son los siguientes:
Teoría y práctica de la programación genética
Conferencia Europea de Programación Genética
La Conferencia Europea de Programación Genética, o EuroGP, es otra importante conferencia de programación genética.
Como la Teoría y la Práctica de la Programación Genética, esta conferencia y sus actas publicadas han estado en marcha durante décadas y están en su 23º año en el momento de escribir este artículo.
Los tres últimos números son los siguientes:
Programación genética: 23ª Conferencia Europea
Avances en la programación genética
“Avances en la programación genética» es un volumen publicado por la prensa del MIT que contiene documentos recopilados.
Sólo se publicó tres veces a mediados y finales de los años 90. No obstante, su contenido puede ser útil para desarrollar una comprensión más profunda del campo.
Avances en la programación genética 3
Libros recomendados
He leído la mayoría de los libros de la lista.
Si quiere conseguir un solo libro sobre programación genética, le recomendaría lo siguiente:
Introducirá el campo y le mostrará cómo obtener resultados rápidamente.
Si busca una biblioteca de libros más completa, le recomendaría los tres siguientes:
Tengo estos tres en mi estantería.
Con estos tres libros, tendrá una sólida base teórica, una idea de cómo aplicar la técnica en la práctica y una idea de los tipos de resultados competitivos humanos que se han logrado y los algoritmos utilizados para lograrlos.
Resumen
En este tutorial, descubriste los mejores libros sobre programación genética.
¿Ha leído alguno de los libros anteriores?
¿Qué te pareció?
¿Me he perdido tu libro favorito?
Hágamelo saber en los comentarios de abajo.