home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #31 / NN_1992_31.iso / spool / comp / lang / lisp / mcl / 1893 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-25  |  5.4 KB

  1. Path: sparky!uunet!wupost!spool.mu.edu!olivea!apple!cambridge.apple.com!UK0392@AppleLink.Apple.COM
  2. From: UK0392@AppleLink.Apple.COM (EHN & DIJ Oakley,GB,IDV)
  3. Newsgroups: comp.lang.lisp.mcl
  4. Subject: on genetic programming
  5. Message-ID: <725315686.9557012@AppleLink.Apple.COM>
  6. Date: 25 Dec 92 20:22:00 GMT
  7. Sender: info-mcl-request@cambridge.apple.com
  8. Lines: 90
  9. Approved: comp.lang.lisp.mcl@Cambridge.Apple.C0M
  10.  
  11. Friends,
  12.  
  13. Michael Pazzani (in his reply to my series of links on speed and genetic
  14. programming) raises some very pertinent points.  As it is Christmas Day, I will
  15. take a little time to answer them!
  16.  
  17. >The great thing about genetic programming, is its generality. it can solve a
  18. >wide variety of problems, from learning classification rules, curve fitting,
  19. >robot control, game playing etc. But I don't think you really care about this
  20. >generality.
  21.  
  22. Actually, I do, and I have been exploring the specifics too.  I am currently
  23. using the GP approach on three different problems -
  24.  
  25. 1.  Optimising a 7-tap FIR filter to apply to noisy data derived from a laser
  26. Doppler rheometer.  I have already carried out about 1 month of conventional GA
  27. optimisation on this problem as well, and am comparing the GA and GP
  28. approaches.
  29.  
  30. 2.  Optimising a window 7 stack filter for the same purpose.  I have already
  31. carried out a heuristic search for the same solution, and will be comparing the
  32. results.
  33.  
  34. 3.  Fitting a curve to what has been conventionally accepted (but never
  35. actually quantitated as such) as a multiple exponential decay process in what
  36. is termed 'reactive hyperaemia' (this is the increase in blood flow following
  37. cessation of occlusion of the arterial supply to a peripheral part of the
  38. body).  I will challenge our statistician to pursue more conventional
  39. approaches to fitting curves to the same data (knowing that a single
  40. exponential does not fit well, and that trying to regress multiple exponentials
  41. is rather testing!).
  42.  
  43. There is such limited a priori knowledge - and conventional approaches are so
  44. difficult - in all three cases as to make GP a realistic option, and it has
  45. already improved on the GA solution to (1), and looks as if it will also
  46. improve on my heuristics in (2).  Stack filter optimisation has been tackled by
  47. conventional GA and by neural network (actually, to date, only perceptron)
  48. approaches as far as I am aware of the literature, and for the sort of
  49. situation that I am in, the problems (in terms of applicability, requirement
  50. for exemplary data, and speed) are very similar.  I have yet to see an approach
  51. via simulated annealing (or, if we are to believe Lester Ingber, very fast
  52. simulated reannealing), but I must admit to finding it very hard to grasp
  53. exactly how to apply it to this case (NN, GA and GP I can conceptualise easily,
  54. SA and VFSR get me struggling to work out how to change the temperature!).
  55. Stack filtering is notoriously slow in software, as it is designed for custom
  56. IC implementation, but it so happens that a median filter easily outperforms
  57. the best 7-tap FIR on my sample data, so it is an avenue which has to be
  58. explored.
  59.  
  60. Although I appreciate the problems with unseen data, I have applied GA and GP
  61. optima to real data and eye-balled the results, and they *are* as good as on
  62. the exemplary data (note though that my exemplary data is really fictitious
  63. anyway - as there is no such thing as 'clean' data, only what I imagine to be
  64. clean!  What I therefore did was to hand clean one 600-point dataset, and use
  65. the product of that as the target, and then add artificially generated noise
  66. statistically similar to that apparent in real data to produce the dirty input
  67. data).
  68.  
  69. The other aspect of this work is that up to now, it has proved intractable, or
  70. solutions adopted have appeared greatly inferior to these GA and GP ones.  For
  71. instance, until now, the instrument in question has only ever had RC
  72. single-pole filters used on its data, and the fitness values from such filters
  73. (and eyeball results) are greatly inferior to even the roughest GA or GP
  74. solution - in other words, GA and GP are already easily out-performing all
  75. previous solutions.  In the case of (2), stack filter fitting is (otherwise)
  76. pretty well guess work, and generally restricted to simple forms such as
  77. medians, and in the case of (3), no-one has yet fitted an equation to the data
  78. (although the form of the curve has been well described for about 70 years!).
  79.  
  80. I do not believe that simply taking the best S-expression out of a few GP runs
  81. is a valid result - but the proposal to take complexity into account in fitness
  82. measurement begs many other questions (e.g. in a curve fit, you must perform
  83. careful simplification first, and eliminate terms which contribute little - GP
  84. is notorious for including lots of redundant or insignificant terms).  However,
  85. I think you will agree that I am not intending so to do.
  86.  
  87. In conclusion, I agree that Koza's work is a significant research contribution;
  88. indeed, for a large number of previously intractable problems, it is a very
  89. strong hope for major steps forward.  However, it is very important that
  90. *others* gain experience with GP as well, and I am sure that he and we have
  91. plenty to learn about it yet.  Do you think that I will convince our financiers
  92. to buy the farm of Quadras, then?!
  93.  
  94. Happy Christmas,
  95. Howard.
  96. Howard Oakley,                      * Howard@quercus.demon.co.uk
  97. EHN & DIJ Oakley, Brooklands Lodge, * AppleLink UK0392
  98. Park View Close, Wroxall, Ventnor,  * CompuServe 70734,120
  99. Isle of Wight UK PO38 3EQ           * Tel +44 983 853605, fax 853253
  100.  
  101.