Foundations of Genetic Programming

"Foundations of Genetic Programming" von Riccardo Poli, William B. Langdon und Nicholas F. McPhee ist ein umfassendes Werk, das die theoretischen und praktischen Grundlagen der genetischen Programmierung (GP) erläutert. Das Buch bietet eine tiefgehende Einführung in die Prinzipien der GP, einer evolutionären Algorithmusmethode, die Computerprogramme zur Lösung von Problemen automatisch generiert. Die Autoren beginnen mit einer Erklärung der grundlegenden Konzepte der Evolutionstheorie und deren Anwendung auf Computerprogramme. Sie beschreiben detailliert die Mechanismen der genetischen Programmierung, einschließlich der Repräsentation von Programmen als Bäume, den Auswahlverfahren für Elternprogramme, den genetischen Operatoren wie Kreuzung und Mutation sowie den Fitness-Funktionen zur Bewertung der Programme. Ein wesentlicher Teil des Buches widmet sich den theoretischen Aspekten der GP, darunter die Analyse ihrer Effizienz und Leistungsfähigkeit sowie mathematische Modelle zur Vorhersage ihres Verhaltens. Die Autoren diskutieren auch verschiedene Verbesserungen und Erweiterungen der Standard-GP-Methoden, wie zum Beispiel Ko-Evolution und parallele GP-Systeme. Praktische Anwendungen werden ebenfalls behandelt; das Buch enthält zahlreiche Beispiele aus verschiedenen Bereichen wie Bildverarbeitung, Steuerungssysteme und maschinelles Lernen. Diese Beispiele demonstrieren die Vielseitigkeit und Effektivität von GP bei der Lösung realer Probleme. Zusammenfassend bietet "Foundations of Genetic Programming" eine fundierte Einführung in die Theorie und Praxis der genetischen Programmierung. Es richtet sich sowohl an Studierende als auch an Forscher im Bereich des maschinellen Lernens, künstlicher Intelligenz und evolutionärer Algorithmen.