Краткий обзор программных средств

Коммерческое программное обеспечение, реализующее гене­тические алгоритмы, можно разделить на программные средства общего назначения, прикладные и алгоритмические програм­мные продукты.

Программное обеспечение общего назначения включает разно­образные наборы инструментальных средств для построения конкретных программ, которые содержат библиотеки алгорит­мов, программы моделирования, средства визуализации и дру­гие инструменты. Пакеты подобного типа рассчитаны на опыт­ных программистов, требуют знания основ теории эволюцион­ных вычислений и характеризуются высокой трудоемкостью ос­воения, которая в значительной мере зависит от квалификации пользователя.

Прикладные программные продукты ориентированы на реше­ние проблем определенного класса в конкретных предметных об­ластях (реинжиниринг, маркетинг, стратегическое планирование и др.). Такие средства не требуют от пользователя теоретических знаний в области методологии создания интеллектуальных сис­тем. Достаточно, чтобы он был специалистом в своей предметной области.

Алгоритмическое программное обеспечение поддерживает один (или несколько) генетический алгоритм. Преимущества таких программных продуктов — их гибкость и простота использова­ния. При этом пользователям необходимо иметь представление об основах теории ГА.

В табл. 3 перечислены некоторые популярные программные средства, реализующие технологии оптимизации с применением генетических алгоритмов.

Таблица 3.

Программные средства, реализующие методологию

генетических алгоритмов

Система PC/Beagle представляет собой программу поиска ре­шающих правил, классифицирующих примеры из базы данных. Она превращает данные в знания за счет использования машин­ного обучения. Один из модулей системы путем репродукции и селекции порождает правила, представленные в виде логических выражений.

Система Evolver реализует шесть методов генетической опти­мизации и выполнена в виде расширения MS Excel . Ос­новные области применения пакета — оптимизация доходности с учетом уровня риска и максимизация прибыли с учетом возмож­ных издержек.

Genesis — известный алгоритмический программный продукт, который используется в качестве инструмента тестирования ге­нетических алгоритмов. Он позволяет создать модифицирован­ную программную среду и обеспечивает пользователя статисти-ческой информацией на выходе.

Программный продукт общего назначения EnGENEer помо­гает адаптировать генетические алгоритмы к новым проблемным областям за счет использования следующих инструментов:

• специального языка, предназначенного для описания
структурных понятий генетики (генов, хромосом и т.д.);

• эволюционного модельного языка, используемого для отоб­
ражения таких атрибутов, как размер популяции, типы скрещи­
вания и мутации;

• графических инструментов мониторинга;

• библиотеки инструкций.

Объектно-ориентировавшая среда Game содержит пять основ­ных частей:

• виртуальную машину;

• высокоуровневый генетический язык;

• библиотеку генетических алгоритмов;

• графический монитор;

• компилятор.

Система спроектирована так, что допускает параллельное ис­пользование нескольких алгоритмов. Для создания конкретного приложения используются библиотечные модули, из которых строится макропрограмма с помощью специального высокоуров­невого языка.

Известный дистрибьютер программного обеспечения фирма «Тора-Инфо-Центр» распространяет пакет GeneHunter, который может использоваться как приложение MS Excel и допускает со­ставление собственных программ на языках С и Visual Basic.