Implementace systému gramatické evoluce

Abstract

Gramatická evoluce je relavitně nový přístup ke genetickému programování, který dokáže automatizovaně řešit různé problémy vytvářením programů v libovolném programovacím jazyce. Tato práce shrnuje prinicipy a algoritmy gramatické evoluce a poskytuje přehled o existujících systémech. Byla vytvořena nová knihovna Gram, která nabízí vysoký výkon a dodržuje dobré programátorské zvyklosti, jakými jsou modulárnost a automatické testování. Porovnání tohoto systému s nejvýkonnějším dostupným řešením ukázalo zlepšení v době výpočtu překračující 30 %. Gram byl také úspěšně použit pro automatizaci testy řízeného vývoje, techniky běžně používané při vytváření softwaru s automatizovanými testy. Tato práce a doplňující softwarový projekt tedy poskytují solidní základ pro další výzkum a umožňují využití gramatické evoluce v nových oblastech.Grammatical evolution is a relatively new approach to genetic programming that can automatically create solutions to various problems in an arbitrary programming language. This thesis summarizes the principles and algorithms of grammatical evolution and overviews the existing systems. Accompanying the thesis is a software called Gram - a new library o ering high performance and applying the best programming principles such as modular code and automated testing. It has been compared to the best-performing available solution and showed over 30% improvement in execution time. Gram has also been successfully used to automate test-driven development, a technique commonly used to create software with automated tests. The thesis and the software project provide a solid ground for further research and allow for the application of grammatical evolution in new areas.