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在经典的基因表达式编程算法（GEP）理论基础上，提出了一种固定结构多种群GEP算法（FSMGEP）。该算法在解的描述中采用了具有固定长度的线性符号串结构，通过重新定义遗传算子及适应度计算过程降低了算法的计算复杂性；在求解过程中采用多种群协同进化思想增强解的多样性，并引入爬山算法对参数进行局部优化，提高了算法的求解精度与效率。最后在语音信号序列预测中的应用表明，FSM GEP算法较经典GEP在收敛速度和收敛精度上均有明显提高。