HOTGP — Higher-Order Typed Genetic Programming

要約

タイトル：HOTGP — Higher-Order Typed Genetic Programming

要約：
– プログラム合成は、問題の高レベルな説明と/または入出力例のセットに従ってコンピュータプログラムを生成するプロセスである。
– 合成は、文法に従うすべてのプログラムの集合である検索空間としてモデル化できる。しかし、検索空間は広大であり、ブルートフォースは通常実行できず、遺伝的プログラミングなどの検索ヒューリスティックも、案内なしではナビゲーションに困難がある。
– この論文では、純粋な型付き関数プログラムを合成する新しい遺伝的プログラミングアルゴリズムであるHOTGPを紹介する。HOTGPは、仕様に関連する豊富なデータ型の提供する知識と、組み込み文法を活用し、検索空間を制限し合成のパフォーマンスを改善する。
– 生成規則はHaskellの標準ベースライブラリに基づき、高階関数、$\lambda$-関数、および多相性パラメータのサポートを含み、合成されたコードは、任意の標準Haskellコンパイラを使用して直接コンパイルできる。
– 実験結果は、標準ベンチマークのセットを使用して6つの最新アルゴリズムと比較した場合、HOTGPが競争力があり、評価されたアルゴリズムの中で最も正しいプログラムを頻繁に合成できることを示している。

要約(オリジナル)

Program synthesis is the process of generating a computer program following a set of specifications, which can be a high-level description of the problem and/or a set of input-output examples. The synthesis can be modeled as a search problem in which the search space is the set of all the programs valid under a grammar. As the search space is vast, brute force is usually not viable and search heuristics, such as genetic programming, also have difficulty navigating it without any guidance. In this paper we present HOTGP, a new genetic programming algorithm that synthesizes pure, typed, and functional programs. HOTGP leverages the knowledge provided by the rich data-types associated with the specification and the built-in grammar to constrain the search space and improve the performance of the synthesis. The grammar is based on Haskell’s standard base library (the synthesized code can be directly compiled using any standard Haskell compiler) and includes support for higher-order functions, $\lambda$-functions, and parametric polymorphism. Experimental results show that, when compared to $6$ state-of-the-art algorithms using a standard set of benchmarks, HOTGP is competitive and capable of synthesizing the correct programs more frequently than any other of the evaluated algorithms.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, OpenAI