（控制理论与控制工程专业论文）基于客观聚类的模糊建模方法研究.pdf

i 一_ p h d d i s s e r t a t i on r e s e a r c ho nf u z z y m o d e l i n gm e t h o db a s e d o n o b j e c t i v ec l u s t e r a n a l y s i s d e p a r t m e n t ：d e p t o f a u t o m a t i o n j-ll1 1 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。 靴敝储獬：呷 日期： 汐r 夕年加月谚e l 附件五 上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密回。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：刁峋 ， 日期：妒7 年，p 月巩日 指导教师签名： 水饧 日期引朔晓日 上海交通大学博士学位论文答辩决议书 所在 姓名 王娜学号0 0 4 0 3 2 2 0 2 4控制理论与控制工程 学科 指导教师 杨煜普 答辩 2 0 0 9 1 0 2 2 答辩 上海交通大学闵行校区电信楼2 号楼4 1 2 日期地点 论文题目 基于客观聚类的模糊建模方法研究 投票表决结果： ，j ( 同意票数实到委员数应到委员数)答辩结论：口遍过 口未通过 评语和决议： 基于数据驱动的结构辨识是解决模糊建模问题的有效方法，王娜的博士学位 论文基于客观聚类思想，形成了多种结构辨识策略，对具有不同折衷程度的模糊 建模问题进行了较为系统的研究，论文选题具有重要理论意义和应用价值。论文 对于鲁棒聚类问题，基于g m d h 理论，提出了改进的客观聚类分析算法；针对 t - s 模糊辨识问题，通过与模糊c 均值算法相结合，提出了基于客观模糊聚类的 ：鲁棒t - s 模糊辨识算法；对t - s 模糊建模中解释性与精确性的折衷问题，将客观 聚类思想与遗传学习策略相结合，提出了基于遗传客观聚类的解释性t - s 模 糊建模算法；对于m a m d a n i 模糊建模问题，将进化策略引入客观聚类策略中， 形成了基于进化客观聚类的m a m d a n i 模糊建模算法。论文立论正确，分析 ，严谨，表达规范，研究成果具有创新性。表明作者已掌握了坚实宽广的基础理论 和系统深入的专业知识，并具备了较强的独立从事科学研究和创新的能力。答辩 中叙述清楚，回答问题正确，答辩委员会经无记名投票，一致同意通过其博士论 文答辩，并建议授予王娜工学博士学位。 dj y 年o 月效日 职务姓名职称单位 签名 主席 费敏锐教授上海大学 汤肛泊 答 魄荔曼 辩 委员 顾幸生 教授 华东理工大学 委 委员 汪小帆教授上海交通大学 触狮 员 爹 厶 委员 杨根科 教授上海交通大学 玄爵醋 石 成 多如 员 委员王景成教授上海交通大学 签 委员 名 委员 秘书 吴沂军工程师上海交通大学翰苏 摘要 基于客观聚类的模糊建模方法研究 摘要 模糊模型易于表达结构性的知识，可将专家的先验知识与过程的数据信息相结合，利用模糊 规则库来精确逼近和描述建模对象中不同系统变量间的函数关系，能有效地克服机理模型难以解 析复杂的1 e 线性关系、且构建成本较高的缺点，从而使被控过程及其相关特性更加易于描述、理 解和分析。在模糊建模中，模型的精确性、解释性及其相互折衷问题一直是非常活跃的研究领域。 模糊辨识作为模糊建模中有效的数据驱动手段，主要分为结构辨识和参数辨识两部分。其中结构 辨识是关键环节，但就整体而言，由于通常采用启发式方法和数值方法，致使目前仍缺乏系统化 的指导方法，所以尚未形成完善的理论体系。因此在各种噪卢和人为决策等不确定因素的影响下， 应用现有模糊辨识技术处理不同折衷程度的模糊建模问题时，仍面临着严峻的挑战。为此，本文 基于客观聚类的思想，并结合各种优化方法，对上述的模糊建模问题开展了相应的研究工作。主 要研究内容包括以下几个方面： 在传统鲁棒聚类算法中，聚类有效性的计算及其综合评判直接影响着聚类结果的分类精度。 但受噪声和评判准则间缺乏公度性的影响，准确的聚类结果，即聚类个数和聚类中心难以直 接确定。为此，提出了一种新型的鲁棒聚类算法改进客观聚类分析算法。利用偶极子分 级策略进行初始划分，从而降低了噪声可能导致的冗余；并在原始客观聚类分析算法的基础 上，引入了相对不相似性测度，以提高算法对于形状不规则和边界模糊聚类的准确判别；此 外，为了提高一致性计算的收敛性，还提出了改进的一致性准则；并且还借助于g m d h 理 论中最优复杂度聚类的原则，避免了外部准则约束的施加，可以直接获得准确的聚类结果。 除理论分析外，还在加入白噪声情况下，借助于数值例子对改进客观聚类分析算法的鲁棒性 进行了分析；并利用i r i s 标准测试分类问题，在加入m a r k o v 有色噪声隋况下验证了本方法 的鲁棒性和良好的分类精度。 在t s 模糊辨识中，前件结构及其参数的辨识精度既决定了模型对于已有训练数据的拟合精 度，又直接影响了模型对于未建模数据的泛化能力，因而对模型的精确性具有至关重要的作 用。然而传统聚类方法对于训练数据学习的弱鲁棒性，难以保证模型的辨识精度，并且计算 量较大。为此。本文提出了一种基于客观模糊聚类的鲁棒t s 模糊辨识算法。首先将改进客 观聚类分析算法引入到模糊c 均值聚类算法中，形成了客观模糊聚类分析算法，以确定最优 摘要 的前件模糊划分。因此既有效提高了模糊辨识算法的鲁棒性，实现了对前件结构及其参数的 精确估计，又通过一次学习直接确定了前件辨识的结果，从而提高了算法的计算效率。此外， 采用了稳态卡尔曼滤波方法确定后件参数，避免了最小二乘估计中存在的1 数值解问题，提 高了计算结果的有效性。在性能分析中，与模糊c 均值聚类算法相比较，验证了客观模糊聚 类分析算法的计算复杂性，并利用加白噪声的人工测试函数验证了本辨识方法的鲁棒性。最 后在有无外加噪卢两种情况下，采用仿真实例b o x - j e n k i n s 煤气炉系统验证了本方法的鲁榛 性以及良好的逼近和泛化能力。 在t - s 解释性模糊建模研究中，模型的解释性与精确性之间的矛盾始终存在。而传统方法一 般采用过估计手段或者基于全局划分策略来初始化模型，难以精确逼近系统的局部非线性特 性，因此可能导致规则库的冗余，或者模型拟合精度和泛化能力的下降，很难实现解释性与 精确性之间的良好折衷。针对这类问题，本文将客观聚类思想与遗传学习策略相结合，提出 了一种基于遗传客观聚类的解释性t s 模糊建模算法。一方面，基于客观聚类的初始模 糊划分优先考虑了规则库的约简，从而降低了过估计和全局划分的强一致性对异常数据的敏 感，大大减少了冗余。另一方面，在迭代学习过程中，采用了基于局部误差准则的模糊划分 扩展策略，改善了局部拟合的精确性；并在此基础上，利用遗传算法从候选集中选择最优子 集，从而降低了过分强调局部精度而可能引起的全局精度的损失，确定了最佳规则数。电力 应用问题的仿真研究验证了本方法模型的紧凑性与精确性。 针对m a m d a n i 模糊建模研究中，m a m d a n i 模型的解释性因素，即规则库的紧凑性、规则库 的相容性和模糊划分的清晰性等特性易受传统策略过学习的影响而导致下降的问题，在客观 聚类策略的基础上，引入了进化学习的机制，提出了一种基于进化客观聚类的m a m d a n i 模糊建模算法。首先基于改进的客观聚类分析算法，并结合模糊聚类和最小二乘优化技术， 实现了对初始m a m d a n i 模型的简明模糊辨识，不仅将客观聚类辨识的思想由t - s 模型自然 推广到m a m d a n i 模型中，而且通过一次学习可以有效确保规则库的紧凑性。其次基于经典 的( 1 + 1 ) 进化策略简单实现了对规则前、后件参数语义值的优化。在进化学习过程中，采用 规则覆盖率和遗传小生境作为约束条件来联合设计适应度函数，可以有效实现对另外两种解 释性因素规则间的相容性和模糊划分中相邻子集间适度交叠性的同时兼顾。电力应用问 题的仿真研究表明了本方法模型的紧凑性、清晰性和适度的精确性。 关键词：模糊建模，t - s 模型，m a m d a n i 模型，解释性，精确性，鲁棒，客观聚类分析，g m d h a b s t r a c t r e s e a r c ho hf u z z ym o d e l i n gm e t h o db a s e do n0 b j e c t i v ec l u s t e r a n a l y s i s a b s t r a c t f u z z ym o d e lp o s s e s s e st h ef o l l o w i n ga d v a n t a g e s ，s u c ha se x p r e s s i n gs t r u c t u r a lk n o w l e d g ee a s i l y , b e i n ga b l et oc o m b i n et h ep r i o rk n o w l e d g eo fe x p e r t sw i t ht h ed a t ai n f o r m a t i o ni np r o c e s s ，a n d a c c u r a t e l ya p p r o x i m a t i n ga n dd e s c r i b i n gt h ef u n c t i o nr e l a t i o n s h i pa m o n gt h ed i f f e r e n ts y s t e mv a r i a b l e s i nt h em o d e l i n go b j e c t i v eb ym e a n so fc o n s t r u c t i n gt h ef u z z yr u l eb a s e t h e r e f o r et h ed i s a d v a n t a g e so f b e i n gd i f f i c u l tt oa n a l y z et h ec o m p l e xn o n l i n e a rr e l a t i o n s h i p sa n de x p e n d i n gh i g hc o s ti nm e c h a n i s m m o d e lc a nb eo v e r c o m ee f f e c t i v e l y c o n s e q u e n t l y ，t h ec o n t r o lp r o c e s sa n di t sd y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c s a r ee a s i l y d e s c r i b e d ，u n d e r s t o o da n da n a l y z e d i nf u z z ym o d e l i n g ，t h es t u d yo n a c c u r a c y ， i n t e r p r e t a b i l i t ya n dt h et r a d e - o f fb e t w e e nt h e ma r ev e r ya t t r a c t i v er e s e a r c hf i e l d s a sa ne f f e c t i v e d a t a - d r i v e nt o o li nf u z z ym o d e l i n g , f u z z yi d e n t i f i c a t i o ni s m a i n l yd i v i d e di n t ot w op a r t s ：s t r u c t u r e i d e n t i f i c a t i o na n dp a r a m e t e ri d e n t i f i c a t i o n c o m p a r a t i v e l y ，s t r u c t u r ei d e n t i f i c a t i o ni st h ek e yp a r t u s u a l l y , s t r u c t u r ei d e n t i f i c a t i o na d o p t st h eh e u r i s t i ca n dn u m e r i c a lm e t h o d si nt e r m so ft h ee n t i r e t y t h u si tr e s u l t si nt h a tt h ec u r r e n ts t r u c t u r ei d e n t i f i c a t i o nm e t h o d sl a c ks y s t e m a t i cg u i d e l i n e t h e nt h e r e i sn ot h ep e r f e c tt h e o r y f o rt h i sr e a s o n ，a f f e c t e db yd i f f e r e n tu n c e r t a i nf a c t o r s ，s u c ha sn o i s eo rh u m a n d e c i s i o n m a k i n g , t h ec o m m o nf u z z yi d e n t i f i c a t i o nt e c h n i q u e sa r ef a c i n gc h a l l e n g e sw h e nh a n d l i n g v a r i o u st r a d e - o f fp r o b l e m si nf u z z ym o d e l i n g i nt h i st h e s i s ，b a s e do nt h ei d e ao fo b j e c t i v ec l u s t e r a n a l y s i s ( o c a ) ，a n dc o m b i n e dw i t hd i f f e r e n to p t i m i z a t i o nm e t h o d s ，t h ec o r r e s p o n d i n gr e s e a r c hw o r k a b o u tf u z z ym o d e l i n gi sd e v e l o p e d t h em a i nc o n t e n t sa r ea sf o l l o w s ： i nt h et r a d i t i o n a lr o b u s tc l u s t e r i n ga l g o r i t h m s t h ec l a s s i f i c a t i o np r e c i s i o no ft h ec l u s t e r i n gr e s u l ti s d i r e c t l yi n f l u n c e db yt h ec o m p u t a t i o no ft h ec l u s t e rv a l i d i t ya n dt h eo v e r a l lj u d g m e n ta m o n gt h e m h o w e v e r , i ti sd i f f i c u l tt od e t e r m i n et h ec o r r e c tc l u s t e r i n gr e s u l ti n c l u d i n gt h en u m b e ro fc l u s t e r s a n dt h ec l u s t e rc e n t e r sd i r e c t l yf o rb e i n ga f f e c t e db yt h en o i s ea n dl a c ko fc o m m e n s u r a b i l i t y a m o n gt h ee v a l u a t i o nc r i t e r i a i nt h i sp a p e r ，an e wt y p er o b u s tc l u s t e r i n ga l g o r i t h m l e e n h a n c e do b j e c t i v ec l u s t e ra n a l y s i s ( e o c a ) a l g o r i t h mi sp r o p o s e d i nt h i sa l g o r i t h m ，t h ei n i t i a l a b s t r a c t p a r t i t i o ni sf o r m e du s i n gt h ed i p o l ec l a s s i f i c a t i o ns t r a t e g y ，w h i c hr e d u c e st h ep o s s i b l er e d u n d a n c y c l u s t e r sp r o d u c e db yn o i s e ；a d d i t i o n a l l y ，o nb a s i so ft h eo c a ，t h er e l a t i v ed i s s i m i l a r i t ym e a s u r e i si n t r o d u c e di no r d e rt oe n h a n c et h ea c c u r a c yo fd i s c r i m i n a t i o nf o rt h ec l u s t e r sw i t ha b n o r m a l s h a p eo rf u z z yb o u n d a r y s i m u l t a n e o u s l y ，f o rs t r e n g t h e n i n gt h ec o n v e r g e n c eo fc o n s i s t e n c y c o m p u t a t i o n ，a ne n h a n c e dc o n s i s t e n c y c r i t e r i o ni s p r e s e n t e d f u r t h e r m o r e ，b yt h eo p t i m a l c o m p l e x i t y b a s e dc l u s t e r i n gp r i n c i p l e ，t h ec o n s t r a i n tr e s u l t e df r o m t h ee x t e r n a lc r i t e r i o ni sa v o i d e d ， a n dt h ec o r r e c tc l u s t e r i n gr e s u l ti sd i r e c t l yo b t a i n e d b e s i d e st h et h e o r ya n a l y s i s ，t h en u m e r i c a l e x a m p l ec o n t a i n i n gt h ew h i t en o i s ei su s e dt oa n a l y z et h er o b u s t n e s so ft h ee o c aa l g o r i t h m m o r e o v e r ，t h er o b u s t n e s sa n dt h ew e l lc l a s s i f i c a t i o np e r f o r m a n c eo ft h ep r o p o s e dm e t h o da r e v a l i d a t e du s i n gt h ei r i sb e n c h m a r kt e s tc l a s s i f i c a t i o np r o b l e mw i t ht h ea d d i t i o no ft h em a r k o v c o l o rn o i s e i nt - sf u z z yi d e n t i f i c a t i o n , t h ei d e n t i f i c a t i o np r e c i s i o no ft h ep r e m i s es t r u c t u r e sa n dt h e p r e m i s e p a r a m e t e r sn o to n l yd e c i d e st h ef i t t i n ga c c u r a c yo ft h em o d e lf o rt h ee x i s t i n gt r a i n i n gd a t a , b u t a l s od i r e c t l yi n f l u e n c et h eg e n e r a l i z a t i o na b i l i t yo ft h em o d e lf o rt h eu n m o d e l i n gs a m p l e s t h e r e f o r ei ti so fv i t a l i m p o r t a n c ef o rt h ea c c u r a c yo ft h em o d e l n e v e r t h e l e s s ，t h ew e a k r o b u s t n e s so ft h et r a d i t i o n a lm e t h o d sf o rl e a r n i n gt h et r a i n i n gd a t ac o u l dn o tg u a r a n t e et h e m o d e r a t ei d e n t i f i c a t i o np r e c i s i o n ，a n dt h ec o m p u t a t i o na m o u n ti se n o r m o u s i nt h i sp a p e r , ar o b u s t t - sf u z z yi d e n t i f i c a t i o na l g o r i t h mv i ao b j e c t i v ef u z z yc l u s t e ra n a l y s i si sp r o p o s e d f i r s t l y ，t h e e o c aa l g o r i t h mi si n t r o d u c e di n t ot h ef u z z yc - m e a n sa l g o r i t h mt of o r m u l a t et h eo b j e c t i v e f u z z yc l u s t e ra n a l y s i s ( o f c a ) m e t h o dw h i c hi su s e dt od e t e r m i n et h eo p t i m a lf u z z yp a r t i t i o no f t h ep r e m i s e s b yo f c a ，n o to n l yt h er o b u s t n e s si nt h ef u z z yi d e n t i f i c a t i o ni se f f e c t i v e l ye n h a n c e d b yw h i c ht h ea c c u r a t ee s t i m a t i o nf o rt h ep r e m i s es t r u c t u r e sa n dt h ep r e m i s ep a r a m e t e r si sr e a l i z e d ， b u ta l s ot h er e s u l to fp r e m i s ei d e n t i f i c a t i o ni sd e c i d e dd i r e c t l yb yo n e - p a s sl e a r n i n gs u c ht h a tt h e _ c o m p u t a t i o n a le f f i c i e n c yo ft h ea l g o r i t h mi si n c r e a s e d a d d i t i o n a l l y ，t h es t a b l ek a l m a nf i l t e r a l g o r i t h mi sa d o p t e dt od e t e r m i n et h ec o n s e q u e n tp a r a m e t e r s ，w h i c ha v o i d st h en o n 。n u m e r i c a l s o l u t i o np r o b l e me x s i t i n gi nt h et r a d i t i o n a ll e a s ts q u a r ee s t i m a t i o n t h i ss t r e n g t h e n st h e e f f e c t i v e n e s so ft h ec o m p u t a t i o n a lr e s u l t c o m p a r e dw i t ht h ef u z z yc - m e a n sa l g o r i t h m ，t h e c o m p u t a t i o n a lc o m p l e x i t yo ft h eo f c aa l g o r i t h mi sl o w s i m u l t a n e o u s l y ，t h er o b u s t n e s so ft h e p r e s e n t e d i d e n t i f i c a t i o nm e t h o di sv a l i d a t e d u s i n g t h ea r t i f i c i a lt e s tf u n c t i o nw i t ht h e a b s t r a c t s u p e r i m p o s i t i o no fw h i t en o i s e u n d e rt h ec o n d i t i o n sb e i n gw i t ho rw i t h o u te x t e r n a ln o i s e ，t h e r o b u s t n e s s ，t h ew e l la p p r o x i m a t i o na n dt h eg e n e r a l i z a t i o na b i l i t yo ft h ep r e s e n t e dm e t h o di s v e r i f i e db yt h eb o x - j e n k i n sg a sf u r n a c es y s t e m o nt h er e s e a r c ho ft h ei n t e r p r e t a b l et - sf u z z ym o d e l i n g t h ec o n f l i c t sb e t w e e nt h ei n t e r p r e t a b i l i t y a n dt h ea c c u r a c yo ft h em o d e la l w a y se x i s t t h ec o n v e n t i o n a lm e t h o d sa d o p to v e r - e s t i m a t i o n m e a s u r e so rg l o b a lp a r t i t i o n i n g b a s e ds t r a t e g yt oi n i t i a l i z et h em o d e l a sar e s u l t ，i ti sd i f f i c u l tt o a p p r o x i m a t et h el o c a ln o n l i n e a rc h a r a c t e r i s t i c so f t h es y s t e m ，w h i c hp o s s i b l ye i t h e rp r o d u c e st h e r e d u n d a n tr u l e so rd e c r e a s e st h ef i t t i n gp r e s i c i o na n dt h eg e n e r a l i z a t i o na b i l i t y t h e r e f o r et h eg o o d t r a d e o f fb e t w e e nt h ei n t e r p r e t a b i l i t ya n dt h ea c c u r a c yi sd i f f i c u l tt ob er e a l i z e d t h e n , i nt h i s p a p e r , t h ei d e ao fo c ai si n c o r p o r a t e dw i t ht h eg e n e t i cl e a r n i n gs t r a t e g yt o f o r m u l a t ea g e n e t i c o b j e c t i v ec l u s t e ra n a l y s i s - b a s e di n t e r p r e t a b l et - sf u z z ym o d e l i n ga l g o r i t h m o nt h eo n e h a n d ，t h er e d u c t i o no fr u l eb a s ei sp r e f e r e n t i a l l yc o n s i d e r e db ym e a n so ft h ei n i t i a lf u z z yp a r t i t i o n v i ao c a t h e r e f o r et h es e n s i t i v i t yo ft h eo v e r f i t t i n ga n dt h es t r o n gc o n s i s t e n c yt ot h eo u t l i e r si n g l o b a lp a r t i t i o n i n gi s w e a k e n e ds u c ht h a tt h er e d u n d a n c yi sr e d u c e dg r e a t l y o nt h eo t h e rh a n d ， d u r i n g t h ei t e r a t i v el e a r n i n gp r o c e s s ，t h ef u z z yp a r t i t i o ne x p a n s i o ns t r a t e g yv i al o c a le r r o rc r i t e r i o n i s a d o p t e d ，w h i c hi m p r o v e st h ep r e c i s i o no ft h el o c a lf i t t i n g o nb a s i so ft h i se x p a n s i o n , t h e g e n e t i ca l g o r i t h mi su s e dt oc h o o s et h eo p t i m a ls u b s e tf r o mt h ec a n d i d a t es e t t h e nt h ep o s s i b l e l o s so ft h eg l o b a lp r e s i c i o nd u et oo v e r - e m p h a s i z i n gt h el o c a lp r e c i s i o ni sd e c r e a s e d ，a n dt h e o p t i m a ln u m b e ro fr u l e si sd e t e r m i n e d t h es i m u l a t i o ns t u d yo ft h ee l e c t r i ca p p l i c a t i o np r o b l e m v e r i f i e st h ec o n c i s e n e s sa n dt h ea c c u r a c yo ft h em o d e lb yt h ep r o p o s e dm e t h o d o nt h es t u d yo fm a m d a n if u z z ym o d e l i n g ，t h ei n t e r p r e t a b l ef a c t o r so ft h em a m d a n im o d e l ，s u c ha s t h ec o n c i s e n e s sa n dt h ec o m p a t i b i l i t yo ft h er u l eb a s ea n dt h ed i s t i n g u i s h a b i l i t yo ft h ef u z z y p a r t i t i o n ，e ta 1 ，m a yb ed e c r e a s e dd u et ot h ei n f l u e n c eo fo v e r l e a r n i n gi nt h et r a d i t i o n a ls t r a t e g y c o n s i d e r i n gt h i s ，b a s e do nt h eo c as t r a t e g y ，t h ee v o l u t i o n a r yl e a r n i n gm e c h a n i s mi si n t r o d u c e d t h em a m d a n if u z z ym o d e l i n ga l g o r i t h mv i at h ee v o l u t i o n o b j e c t i v ec l u s t e ra n a l y s i si sp r e s e n t e d f i r s t l y , t h r o u g hc o m b i n i n ge o c aa l g o r i t h m ，t h ef u z z yc l u s t e r i n g a n dt h el e a s ts q u a r e o p t i m i z a t i o nt e c h n i q u e ，t h ec o n c i s ef u z z yi d e n t i f i c a t i o nf o rt h ei n i t i a lm a m d a n im o d e li sr e a l i z e d b yt h i sm e a n s ，n o to n l yt h ei d e ao ft h eo c a i s e x p a n d e df r o mt h et - sm o d e lt ot h em a m d a n i m o d e l ，b u ta l s ot h ec o n c i s e n e s so ft h er u l eb a s ei se f f e c t i v e l yg a r a n t e e dj u s tb yo n ep a s s l e a r n i n g a b s t ta c t s e c o n d l y , t h eo p t i m i z a t i o n f o rt h es e m a n t i cv a l u e so fp a r a m e t e r si nt h ep r e m i s e sa n dt h e c o n s e q u e n c e s i s s i m p l y r e a l i z e d b y t h ec l a s s i c ( 1 + 1 ) e v o l u t i o n a r ys t r a t e g y d u r i n gt h e e v o l u t i o n a r yl e a r n i n gp r o c e s s ，t h ea d a p t i v ef i t n e s sf u n c t i o ni sd e s i g n e db yt h ec o m b i n a t i o no ft w o c o n s t r a i n t s ，i et h ec r i t e r i ao fr u l ec o v