Podrobno

Odkrivanje enačb z drevesnim preiskovanjem Monte Carlo : magistrsko delo
ID Drnovšek, Tina (Avtor), ID Todorovski, Ljupčo (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (3,87 MB)
MD5: A49BD96133353077BA392BD3A408593A

Izvleček
V magistrskem delu obravnavamo problem odkrivanja matematičnih enačb iz podatkov. Matematične izraze generiramo z verjetnostno kontekstno neodvisno gramatiko. Problem iskanja izrazov, ki se najbolj prilegajo danim podatkom, formalno opišemo v okviru markovskih odločitvenih procesov. Ker je iskalni prostor izrazov prevelik za izčrpno preiskovanje, iskanje optimalne strategije aproksimiramo z drevesnim preiskovanjem Monte Carlo, pri čemer za izbiro akcij uporabimo strategijo UCT oziroma PUCT. Razvijemo metodo Grams, ki prostor izrazov preiskuje z drevesnim preiskovanjem Monte Carlo z nagrajevanjem izrazov na podlagi vnaprej definirane funkcije koristnosti. Na preprosti gramatiki pokažemo, da algoritem Grams v primerjavi z naključnim vzorčenjem hitreje poišče izraze z visoko vrednostjo izbrane funkcije koristnosti, ki temelji na Ginijevem indeksu. Delovanje algoritma Grams preverimo na naboru 100 Feynmanovih enačb in ga primerjamo z naključnim vzorčenjem, implementiranim v knjižnici ProGED. Za funkcijo koristnosti vzamemo bodisi aproksimacijo logaritma posteriorne verjetnosti izraza bodisi negativno vrednost korena povprečne kvadratne napake (RMSE). Analiza pokaže, da na uspešnost iskanja opazno vplivata izbira parametra raziskovanja in izbira funkcije koristnosti.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Verjetnostna kontekstno neodvisna gramatika, Monte Carlo drevesno preiskovanje, odkrivanje enačb, simbolna regresija
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:FMF - Fakulteta za matematiko in fiziko
Leto izida:2026
PID:20.500.12556/RUL-187297 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:004.8
COBISS.SI-ID:290616067 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:10.09.2026
Število ogledov:122
Število prenosov:33
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Equation discovery with Monte Carlo tree search
Izvleček:
In this master's thesis, we address the problem of discovering mathematical equations from data. We generate expressions using a probabilistic context-free grammar and formally frame the problem of searching for them within the framework of Markov decision processes. Since the search space of expressions is too large for exhaustive search, we approximate the optimal policy using Monte Carlo tree search, selecting actions with the UCT or PUCT strategy. We develop the Grams method, which searches the space of expressions using Monte Carlo tree search and rewards expressions based on a predefined utility function. On a simple grammar, we show that Grams finds expressions with high values of the utility function based on the Gini index considerably faster than random sampling. We then evaluate the method on a set of 100 Feynman equations and compare it to random sampling, as implemented in the ProGED library. We determine the utility function either through an approximation of the logarithm of the posterior probability of the expression, or directly as the negative RMSE. The analysis shows that the choice of the exploration parameter and the utility function strongly affects search performance.

Ključne besede:Probabilistic context-free grammar, Monte Carlo tree search, equation discovery, symbolic regression

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj