6、行为程序综合框架与测试难度评估

行为程序综合框架与测试难度评估

1 行为程序综合框架

1.1 执行记录的概念

执行记录是一种通用的概念，旨在涵盖不同的程序表示形式。当应用于特定的遗传编程（GP）类型时，需要根据其具体情况进行调整，可能涉及一些简化。

单个程序指令的执行效果通常是高度局部化的。在命令式编程语言中，它可能只修改一个变量，而不影响执行环境的其他部分；在函数式编程中，它只影响当前执行函数返回的值。

1.2 执行记录的构建示例

以下是一个树 - GP 程序的示例，展示了执行记录的构建过程：

这里有一个树 - GP 程序、四个测试用例以及相应的执行记录。每个测试用例的输入部分包含两个输入变量 $x_1$ 和 $x_2$。该程序是一个表达式（没有循环或条件语句），因此执行记录中的状态与程序指令一一对应。由于指令没有副作用，其执行顺序仅部分由程序树的结构决定，唯一的约束是指令的参数必须在执行该指令之前计算，参数的执行顺序无关紧要。在图中，我们假设执行顺序是从下到上、从左到右。

在这个例子中，执行状态等同于指令返回的值，不需要存储其他信息来捕获相应子树内计算的效果。

执行记录还包含测试的输入部分，因为输入数据反映在轨迹的初始状态 $p_0$ 中。例如，在图中，每个轨迹的四个初始状态保存了输入变量 $x_1$ 和 $x_2$ 的副本。

1.3 执行记录的特点

• 状态冗余性 ：在所有类型的 GP 中，后续的执行状态通常与其前一个状态存在冗余。