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标题:
数学建模必用matlab程序
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作者:
wenxinzi
时间:
2011-9-6 22:31
标题:
数学建模必用matlab程序
一 基于均值生成函数时间序列预测算法程序
6 m% _/ Y3 U9 x0 H
1. predict_fun.m为主程序;
6 x. W, p$ Z1 N! V
2. timeseries.m和 serie**pan.m为调用的子程序
- q! q9 f$ Y8 o8 ~9 b. |' D. T
% Q( o" I2 K; ?- W6 ~
function ima_pre=predict_fun(b,step)
; u! Q7 E# h4 @/ O* a
% main program invokes timeseries.m and serie**pan.m
) ~9 ]6 h, g% F( F' B
% input parameters:
! X& R8 e9 Z8 e& C! L
% b-------the training data (vector);
2 K* v. ]5 S U O- m! F
% step----number of prediction data;
( d1 J2 s$ H- n0 {) W! z j
% output parameters:
/ N) A& q- L+ z7 l5 u" k$ W8 Z
% ima_pre---the prediction data(vector);
( M& G: z9 U% [$ K
old_b=b;
% j0 H+ V6 t) n8 c6 U5 ^8 r# ]
mean_b=sum(old_b)/length(old_b);
8 X" J& R2 d. A6 J
std_b=std(old_b);
: V G$ u# O3 J
old_b=(old_b-mean_b)/std_b;
& [5 J* z9 o( R6 O' t
[f,x]=timeseries(old_b);
' b: |9 R( d" q/ [, W
old_f2=serie**pan(old_b,step);
9 U1 n }3 r+ o- X2 K J
% f(f<0.0001&f>-0.0001)=f(f<0.0001&f>-0.0001)+eps;
- Q5 S/ A0 @2 O5 B
R=corrcoef(f);
) O6 V% W0 N; I) D& W. x
[eigvector eigroot]=eig(R);
7 o# Z' O- ^- M& d
eigroot=diag(eigroot);
9 c, _; ]! V4 v& h6 U- a% |
a=eigroot(end:-1:1);
$ Q, l& [% D1 n
vector=eigvector(:,end:-1:1);
9 T: w) d. x! o# J* r7 l
Devote=a./sum(a);
5 ~" U- B7 ^) i* I$ ]
Devotem=cumsum(Devote);
$ Y& }* }" o9 p! c2 p
m=find(Devotem>=0.995);
5 ^! u) h% j2 d4 t/ ?
m=m(1);
8 a' J0 K0 o6 I1 b! e
V1=f*eigvector';
& y0 {5 `3 l' `- m2 m" ?
V=V1(:,1:m);
7 K5 Q3 d/ f# M: M
% old_b=old_b;
: s1 n* U& m2 n$ G
old_fai=inv(V'*V)*V'*old_b;
4 @4 b x$ |8 {! t: b5 F5 D8 U
eigvector=eigvector(1:m,1:m);
# s9 d1 U, d+ @4 Y) ^
fai=eigvector*old_fai;
+ I! _2 O. n% P1 D9 U
f2=old_f2(:,1:m);
4 P x0 e: F3 v2 R1 f4 M* j1 k. j
predictvalue=f2*fai;
& w) a! e! J( H/ F4 g
ima_pre=std_b*predictvalue+mean_b;
% B* {; l# y$ A2 U3 z4 t# m
, E5 [. m0 _ t+ {
1.子函数: timeseries.m
) l& T$ T T4 ?6 r" b2 c
% timeseries program%
% Y, Y- H0 \1 ~! D o8 K/ T4 k
% this program is used to generate mean value matrix f;
# _/ p! T7 s. S2 a
function [f,x]=timeseries(data)
7 t9 p0 f) J; t# ^# F- F2 r3 F, E( F
% data--------the input sequence (vector);
$ U6 }5 a6 f# }3 h s
% f------mean value matrix f;
: I. x& u$ _8 L0 G& [
n=length(data);
3 ^$ s/ a3 l+ R! _2 {
for L=1:n/2
( q/ v8 l& S; t, Q
nL=floor(n/L);
2 D; i' `) f+ }- o# P. }; e& c4 G1 Y
for i=1:L
; ~ o9 K; \! H
sum=0;
6 t' y5 p7 Q l: N! X: M" T
for j=1:nL
7 L% |* c* @2 `* B
sum=sum+data(i+(j-1)*L);
. Q1 u; F, ?3 _. `' I+ c) l
end
, ~$ q' \. r; b
x{L,i}=sum/nL;
: ?3 b& I4 b/ Q+ }/ O6 ^
end
$ {; ~4 N+ f! q2 l/ e
end
" { z9 Z6 G" R ?
L=n/2;
7 w" C/ L0 Z4 k1 y( ?; L5 ]
f=zeros(n,L);
1 o) [6 u8 v9 v" ?+ w% [
for i=1:L
a" b# ]" h) ]$ C/ f
rep=floor(n/i);
0 s" s' x! R3 U1 ?$ ~
res=mod(n,i);
5 w7 E# P# \5 S
b=[x{i,1:i}];b=b';
2 Z f4 @' E6 }0 o3 Z, M8 h
f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);
2 {" G6 k8 O3 Y* j- {) O
if res~=0
: \4 E. i$ L4 N
c=rep*i+1:n;
0 P( W1 x# O! L, V8 f8 y
f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));
! @ U7 Q4 W6 U: V: z1 B+ ^
end
) V; b$ c" o: D+ f7 e) C) O. o* ?9 _
end
x7 R8 ?: x6 S/ b
& m; ^6 I W1 G
% serie**pan.m
- a1 n4 _, Q0 p$ y
% the program is used to generate the prediction matrix f;
- z( o9 r S( R8 r
function f=serie**pan(data,step);
9 \5 J" t. |4 i
%data---- the input sequence (vector)
, O$ k# J3 N' _/ J" \- j# p2 I
% setp---- the prediction number;
$ b/ E% U$ n) n3 S
n=length(data);
! F2 V X, D2 A6 ~
for L=1:n/2
9 O: [ h( D3 T5 A1 f! \ N& R5 y
nL=floor(n/L);
5 S% ]1 w/ Q @6 B S; \
for i=1:L
& b3 ?4 ^9 L9 |! J/ E" y3 y. r
sum=0;
, @4 l! L9 t }5 w. D
for j=1:nL
: I/ l4 o4 ^4 Y2 s$ M. C
sum=sum+data(i+(j-1)*L);
5 x2 S4 {4 A2 Q2 U0 w) _; Q
end
) \6 p# E: c4 x0 U x) ~& R
x{L,i}=sum/nL;
% C, r( Q, D' S8 i; n. T
end
o- h( W. R# M0 `+ |: b
end
}: B: {. D! y3 D& v
L=n/2;
; w5 N6 l8 C" u1 N1 z- ^
f=zeros(n+step,L);
, ^# A4 J0 h+ `
for i=1:L
9 @6 }# L9 j1 @' R2 K
rep=floor((n+step)/i);
9 c% H7 l4 I* x+ c9 c
res=mod(n+step,i);
2 @ O& m: J, ]& o5 n8 B
b=[x{i,1:i}];b=b';
7 L! b1 t" j" S! L% o
f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);
* H) j2 V+ F, I: ?/ V! _
if res~=0
4 d. |. f3 _* G2 T1 f) L* g
c=rep*i+1:n+step;
, X$ ]' |, N1 k
f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));
* e7 \/ B2 V+ X! D! q: _9 |% a
end
1 B8 n( a9 `. u
end
5 B( O9 F- V5 u+ ^
j7 Z9 i4 q7 D
二 最短路Dijkstra算法
2 G* ?! u4 Z) l+ E2 s- F# b8 f' f
% dijkstra algorithm code program%
. S }- u; ^& M# X
% the shortest path length algorithm
! f5 X# ^$ y( n# s! U. f- s
function [path,short_distance]=ShortPath_Dijkstra(Input_weight,start,endpoint)
8 X* u! e& G. ^4 I Q$ e/ _9 ~. W9 m0 g
% Input parameters:
4 w A, z _+ R7 R
% Input_weight-------the input node weight!
6 f! Y1 D% S w. O7 z- p9 K
% start--------the start node number;
" U' w* H8 ~( m' ]0 |
% endpoint------the end node number;
8 n) ^* N% z5 Y" L3 Y; i
% Output parameters:
9 R# o; O" s1 ^# ?! L4 Q& V
% path-----the shortest lenght path from the start node to end node;
( t) o( T+ t! j1 B+ k* o
% short_distance------the distance of the shortest lenght path from the
8 C/ i5 w i) b: d
% start node to end node.
. }: J8 a$ x" }+ C
[row,col]=size(Input_weight);
1 { P' r z6 L8 r) V
+ [/ s- }+ }- n7 Q$ u- E; K k
%input detection
% W. h. L( `0 j& i( _ c
if row~=col
9 j' |6 ]9 _6 u7 n+ a& D
error('input matrix is not a square matrix,input error ' );
; X; z% U Y- v0 p' _1 T( ~
end
" t9 f" ]$ j- I3 i
if endpoint>row
8 ~' \* } l1 R9 c
error('input parameter endpoint exceed the maximal point number');
7 O! `* A: t3 E3 |& @/ e k- d
end
7 h7 f l2 G+ c; S/ a
/ E, z. x& @3 |, Z
%initialization
( `+ p! G/ O2 X- t
s_path=[start];
2 S- R5 d# V: I0 v
distance=inf*ones(1,row);distance(start)=0;
( t3 V& ?: {) N. d
flag(start)=start;temp=start;
; d* H% P+ |+ v* C: O
* O/ d: t# d' W, C0 }. e4 `
while length(s_path)<row
+ S; [1 e0 b" y, c( C
pos=find(Input_weight(temp, : )~=inf);
, ^7 Y2 P1 f. y% r% I3 Y
for i=1:length(pos)
/ g2 E7 d% _; w7 c0 V% {
if (length(find(s_path==pos(i)))==0)&
+ U: z! C! n( x
(distance(pos(i))>(distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i))))
6 K6 X; t) h0 I7 x4 R; q$ |$ J
distance(pos(i))=distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i));
7 O' J$ \0 F6 z# \# R2 n
flag(pos(i))=temp;
! n/ h( Z. ]) f$ w2 h
end
) P* V: ]2 s9 c5 C& E8 E
end
. o* l" h) P3 K/ O
k=inf;
3 }: k- j; |' X2 a( K! u% j4 h
for i=1:row
! `3 E; G: e8 F# X, m6 t; H+ Q- A) M/ R
if (length(find(s_path==i))==0)&(k>distance(i))
4 B) P1 f) O) @' p! G V
k=distance(i);
" _+ t( z. f% W. K. E* d& o
temp_2=i;
2 J# _8 ^; T) I; Q: S: ]" D, X
end
3 F, L8 g) H8 l: K' X
end
" s- ~! L6 ~- k. C2 F3 T5 J' d) k
s_path=[s_path,temp_2];
; q/ F. q1 J# T. l+ A& v6 H
temp=temp_2;
: v; y1 B6 R0 [; N7 _- x W2 M/ _
end
. g" v/ n1 r: Z# S1 b: l4 E
) K# l3 b* Y$ t# Z" S' v
%output the result
7 u+ |4 n1 g+ C" C& A9 `
path(1)=endpoint;
& y m1 I: X8 [# \8 q( T6 d! O
i=1;
: U* e; Z: J$ H$ k
while path(i)~=start
8 x; |1 }! k8 ]& q
path(i+1)=flag(path(i));
! n) i- y d- n) @& ~. U
i=i+1;
S: v! h6 Y) \3 R N! v
end
( ?" w0 \: Z0 V5 f9 d
path(i)=start;
7 s1 ]1 ^% o+ V6 T$ U; x
path=path(end:-1:1);
+ B$ e3 |( Z' K9 f! a
short_distance=distance(endpoint);
4 {& ?% ~3 s1 v& ^- x
三 绘制差分方程的映射分叉图
1 Q) N; h. J% |' O0 |9 x
! n+ g' W$ p' W3 x* U( M( ^
function fork1(a);
0 x! _3 [9 _& T+ H' N
9 z; K4 f5 V4 S
% 绘制x_(n+1)=1-a*x^2_n映射的分叉图
* e n1 w% ^3 }/ H4 L5 E
% Example:
9 y* B" f0 {; M7 K9 i
% fork1([0,2]);
! n7 c% ?0 q+ g; h" b# S" c# o
N=300; % 取样点数
1 C- L2 t: s# A5 T( R3 E# s
A=linspace(a(1),a(2),N);
& |/ L) X2 R h) a% x% G$ g
starx=0.9;
1 l$ s' i- ?8 [. z& C4 E0 W; f) E5 M
Z=[];
- s4 T: _1 _" w' ]1 g
h=waitbar(0,'please wait');m=1;
( ^- J: U! |$ k. K. T* d7 Q" y
for ap=A;
- C1 i1 N/ w( b; M+ K' K3 u! \2 _1 ?
x=starx;
2 d1 D- z Q& Q
for k=1:50;
+ s7 Q& v+ N6 e* Z3 d6 n1 S% I
x=1-ap*x^2;
. i" j; S6 _. o. s! c
end
* Z& \' V! [8 W2 D0 R6 Z! a
for k=1:201;
# k8 X9 @2 h* N: y6 @
x=1-ap*x^2;
; W3 l& @, G7 S5 e# [- A/ ~
Z=[Z,ap-x*i];
4 }$ K* P. n& D
end
* x, ^' s! J. i8 F* B$ J' r; S" z }
waitbar(m/N,h,['completed ',num2str(round(100*m/N)),'%'],h);
& L$ A9 b$ f8 m" s k
m=m+1;
+ D! a* ?) V d1 Y% |1 Q' M
end
5 R2 b t( K2 F. _
delete(h);
7 g! X) @2 {( s( T+ r6 g/ _: D
plot(Z,'.','markersize',2)
, U8 r4 G+ e) n$ o9 ]: h. z5 E+ b8 k
xlim(a);
W9 x# B/ `, o8 A' F
, a3 ~5 m" j' T, |
四 最短路算法------floyd算法
Q! v+ {$ k R4 Q+ p* q
function ShortPath_floyd(w,start,terminal)
0 W3 Z- ?" N1 e* {) G
%w----adjoin matrix, w=[0 50 inf inf inf;inf 0 inf inf 80;
9 I/ z) n- B6 m- r9 d8 {
%inf 30 0 20 inf;inf inf inf 0 70;65 inf 100 inf 0];
9 e2 R, c/ U4 R
%start-----the start node;
+ {2 v1 r5 V: }7 L* E2 @# l
%terminal--------the end node;
# X% l, L! \# s% T; |$ s3 E4 F
n=size(w,1);
5 Z+ b' _* R7 i3 ~9 @
[D,path]=floyd1(w);%调用floyd算法程序
* b4 s4 A$ l+ O: W5 o
5 ?0 ]6 {- K) s
%找出任意两点之间的最短路径,并输出
" s# t5 B5 b1 T8 |5 ~4 A
for i=1:n
2 l/ j. V1 C. Y p$ X1 s3 g
for j=1:n
8 I9 {+ M4 P, H* \7 T) f6 ?' N
Min_path(i,j).distance=D(i,j);
4 ^/ E' f, ~( \4 L
%将i到j的最短路程赋值 Min_path(i,j).distance
- ^; _3 F. e7 H7 m4 c, ]
%将i到j所经路径赋给Min_path(i,j).path
! j# _. k G- H9 w. i
Min_path(i,j).path(1)=i;
. H9 c; z3 @! _# L& a
k=1;
0 z9 s* Z( `% {
while Min_path(i,j).path(k)~=j
+ h& [/ G. o6 i) x. G
k=k+1;
( f$ Y1 [6 h2 ^2 u m4 g* F# M8 [
Min_path(i,j).path(k)=path(Min_path(i,j).path(k-1),j);
; I9 J! d9 N! B% r
end
4 Z% u# G0 T: J& m
end
6 u x; m+ B+ j8 e1 x' _
end
% J4 C1 ~4 N+ r' I; Q2 N: s
s=sprintf('任意两点之间的最短路径如下:');
@8 `- C4 {* n
disp(s);
. `, e0 g9 p2 |5 c0 I
for i=1:n
0 {: S" d$ N: `( _$ f5 [
for j=1:n
2 q- l: W% g8 I& K1 Z
s=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:'...
$ s! Y: }( M& S/ n
,i,j,Min_path(i,j).distance);
1 U0 ^ _1 x! d
disp(s);
+ C6 g: i& c2 \/ v4 }) h' M2 N b
disp(Min_path(i,j).path);
3 G+ _' F3 a& k$ H: a8 X
end
- o P, _( V6 w" B
end
' X, y% A+ M0 ?; Q' a/ t; O9 _
$ K( L' |8 z0 x4 i% I2 E% k) A
%找出在指定从start点到terminal点的最短路径,并输出
/ H5 ]. T7 V, c f
str1=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:',...
5 H- o3 \* W1 d. g) r' J3 b: m
start,terminal,Min_path(start,terminal).distance);
$ ?$ |$ N6 g; p2 i/ i$ N" G; J1 O
disp(str1);
# e5 j$ W# u* {5 b5 A
disp(Min_path(start,terminal).path);
- H/ K% `; e* {4 J& b$ m
& V) G. l1 U5 j) H1 h! u: x6 I, e( q
%Foldy's Algorithm 算法程序
/ R9 c7 ^* s _
function [D,path]=floyd1(a)
1 Y7 u. X% j5 ]' ?6 h6 ~" ?
n=size(a,1);
U% Q7 G( W$ Q
D=a;path=zeros(n,n);%设置D和path的初值
6 q( m$ e% x! {
for i=1:n
. E D, Z7 g/ D4 ^' |! B/ ^# f% G' n
for j=1:n
6 C z1 |3 A6 y# W" v+ i @( X
if D(i,j)~=inf
! Q4 z5 w/ K' z. L! @
path(i,j)=j;%j是i的后点
# c& f# H7 W9 [% ?! \! C
end
* u. x4 l/ {! X# h4 V8 n5 M
end
2 d1 d1 ?% d6 J
end
3 S/ _1 i! e, |% x- P: `
%做n次迭代,每次迭代都更新D(i,j)和path(i,j)
* g; R/ J& b1 L& e. T4 ^2 W' \
for k=1:n
4 _3 i. q1 D& ~7 B7 a F R7 x
for i=1:n
4 A; e; l# r8 y; ?, b7 {
for j=1:n
. M4 F, b4 F0 c/ o/ q' r
if D(i,k)+D(k,j)<D(i,j)
+ |% a' U" c: V: ]! j) e: j
D(i,j)=D(i,k)+D(k,j);%修改长度
( N6 A- Z/ J' t: p! N( q; S
path(i,j)=path(i,k);%修改路径
4 U; f+ H( @+ m+ n& V
end
3 h5 H- K5 e, D4 L! @
end
. \8 h8 `4 H" P) r2 p
end
6 C! c( [, ~2 I" F- u* p$ f; \
end
5 ]! e. }1 Y: D
6 D/ q* r- E: S: c0 w
五 模拟退火算法源程序
! B* o; j% t& i: y1 e0 P
function [MinD,BestPath]=MainAneal(CityPosition,pn)
9 b) w. X; o* S2 ~
function [MinD,BestPath]=MainAneal2(CityPosition,pn)
) I/ O7 G* r& Z+ J! H
%此题以中国31省会城市的最短旅行路径为例,给出TSP问题的模拟退火程序
; d# L, a! H) D; ^" f
%CityPosition_31=[1304 2312;3639 1315;4177 2244;3712 1399;3488 1535;3326 1556;...
5 d. N$ Q6 c/ B' L/ C
% 3238 1229;4196 1044;4312 790;4386 570;3007 1970;2562 1756;...
|4 R9 \5 o$ N1 S
% 2788 1491;2381 1676;1332 695;3715 1678;3918 2179;4061 2370;...
8 g$ i. H, s$ ~1 t4 }
% 3780 2212;3676 2578;4029 2838;4263 2931;3429 1908;3507 2376;...
$ N3 m/ c( d" C) ~: [2 I
% 3394 2643;3439 3201;2935 3240;3140 3550;2545 2357;2778 2826;2370 2975];
/ U- e* v: v; b9 [7 u
& g: w4 a$ C7 G. v3 |9 ^
%T0=clock
, B! ?. i& a; F6 ^# ?% U
global path p2 D;
( X6 Q* s% L; {" | i6 [% r: X
[m,n]=size(CityPosition);
+ f- V, b. v0 L$ E1 s
%生成初始解空间,这样可以比逐步分配空间运行快一些
4 q, t5 H& r9 h
TracePath=zeros(1e3,m);
" t7 @2 Y. _: k; Q# n& u9 g
Distance=inf*zeros(1,1e3);
2 a2 k7 c9 \2 \
! Y y, ]6 k6 U4 U* {+ ]
D = sqrt((CityPosition( :, ones(1,m)) - CityPosition( :, ones(1,m))').^2 +...
k# |) Y; X, V6 G& v, Z' s
(CityPosition( : ,2*ones(1,m)) - CityPosition( :,2*ones(1,m))').^2 );
* \6 { s: @, w" R
%将城市的坐标矩阵转换为邻接矩阵(城市间距离矩阵)
7 H! o I5 K- r$ K( d! ]4 R
for i=1:pn
- R6 z$ W: l1 J+ I& g- M
path(i,:)=randperm(m);%构造一个初始可行解
, ^5 G3 q" }1 ?, E
end
+ t3 Y! C) ` e" z" m
t=zeros(1,pn);
+ H9 @% A/ R/ V# x* \
p2=zeros(1,m);
% \, q2 [) [# \ f+ M0 t% i1 x
0 s# ~% L, @8 V
iter_max=100;%input('请输入固定温度下最大迭代次数iter_max=' );
# W# t. X/ t/ p( a4 X! o
m_max=5;%input('请输入固定温度下目标函数值允许的最大连续未改进次数m_nax=' ) ;
( w9 t5 G7 [1 S0 w6 p5 @7 k; {$ c
%如果考虑到降温初期新解被吸收概率较大,容易陷入局部最优
2 M% d/ D. P/ n& _6 c/ B- G
%而随着降温的进行新解被吸收的概率逐渐减少,又难以跳出局限
. ~8 h' R& q3 r% l
%人为的使初期 iter_max,m_max 较小,然后使之随温度降低而逐步增大,可能
k$ N% i8 V2 N: n) `( P; y
%会收到到比较好的效果
. X1 y, K' y' T9 Q% ~
. M- z8 s* e6 G
T=1e5;
0 p) S, W3 }% T$ y
N=1;
* ]1 p( O' S, y! s: i4 _9 h5 r
tau=1e-5;%input('请输入最低温度tau=' );
8 M" e$ s1 ^8 @0 i. F
%nn=ceil(log10(tau/T)/log10(0.9));
/ [$ H% a) b6 Q" J2 d0 f% q+ J
while T>=tau%&m_num<m_max
. e; N/ j7 }- z9 ?% Y1 @ j
iter_num=1;%某固定温度下迭代计数器
, P$ }3 o: Q5 @0 `8 ?
m_num=1;%某固定温度下目标函数值连续未改进次数计算器
: y) m5 \3 {+ r% @3 D2 q
%iter_max=100;
2 k# u- @8 T# t4 n) L
%m_max=10;%ceil(10+0.5*nn-0.3*N);
" d. q. \: ?5 |' ]5 R- Y! E
while m_num<m_max&iter_num<iter_max
8 Z' L/ P' D, `4 N& g, T/ S
%MRRTT(Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller, Teller)过程:
. b E, T4 F/ H+ i
%用任意启发式算法在path的领域N(path)中找出新的更优解
, N* N2 s4 D" w i. g
for i=1:pn
: \. Y, p7 u+ K% }1 N2 X4 T; x
Len1(i)=sum([D(path(i,1:m-1)+m*(path(i,2:m)-1)) D(path(i,m)+m*(path(i,1)-1))]);
( J# f0 @/ n! n8 R/ t% \
%计算一次行遍所有城市的总路程
; | d1 @' C. X
[path2(i,: )]=ChangePath2(path(i,: ),m);%更新路线
4 Z2 L- s3 N& g$ W2 ~2 ^
Len2(i)=sum([D(path2(i,1:m-1)+m*(path2(i,2:m)-1)) D(path2(i,m)+m*(path2(i,1)-1))]);
; d) f. f# o; U7 |+ h% N
end
! h: b/ f& ~- J+ A; o% p5 ?3 X- [& f% N
%Len1
1 e* |3 m8 ~- T) _1 v# Q+ X
%Len2
0 [* u) {4 w0 R, v9 X6 g# g
%if Len2-Len1<0|exp((Len1-Len2)/(T))>rand
7 a, D$ q. \$ R2 j9 M
R=rand(1,pn);
, G- d' r1 y) ], g ^
%Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R
3 |& E# z. [& ?& i) Q( G2 c" ~
if find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0)
0 x8 ^" q, ]7 a
path(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : )=path2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : );
1 z0 \/ x' r3 J6 V x; I
Len1(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0))=Len2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0));
* H/ Z% k* n1 e- D
[TempMinD,TempIndex]=min(Len1);
. `& H4 x# j3 \7 I$ H
%TempMinD
$ w' j" n4 l2 V* }9 ]- O
TracePath(N,: )=path(TempIndex,: );
% U7 Y, h0 E1 k* H
Distance(N,: )=TempMinD;
" F6 W; v! k2 x3 l2 C' }
N=N+1;
% o y7 \: m* K2 z, H e& l
%T=T*0.9
. W7 Z4 S- t) Y! a$ `: L5 A
m_num=0;
0 h* P( m8 _2 O3 @5 U& k
else
3 j9 d: m1 {( d: @
m_num=m_num+1;
( n2 c, [4 j# Y1 D/ C
end
0 e0 X& y8 I- c7 ?5 u% M$ c4 r
iter_num=iter_num+1;
- ^6 [ V X; v8 \ b3 }
end
2 h9 V# @3 i- `- I9 k
T=T*0.9
7 ~) N3 z0 {2 z$ C1 q
%m_num,iter_num,N
$ t* o5 t& l5 l' w& p: h
end
6 ]1 K' U f0 X& J/ T
[MinD,Index]=min(Distance);
4 s3 |$ z, {" K6 }" f
BestPath=TracePath(Index,: );
: F$ t; ]0 q N& _; [( l& L
disp(MinD)
# B( }7 ^; ^( x* {1 i- J2 r( O
%T1=clock
8 Y: q ~ W: ?8 s/ c6 t: f0 p
6 G5 Y9 A+ w$ v) ~
) O/ B$ ~+ D0 x
%更新路线子程序
b8 T' w _) J- I4 B' `
function [p2]=ChangePath2(p1,CityNum)
# R" \ s# R \5 {: H8 \
global p2;
: ^! E. T6 ~+ N) c2 D- U# Z
while(1)
' W' ~5 K+ N& t4 y1 Z
R=unidrnd(CityNum,1,2);
! ~, B5 Z( |2 ^$ O0 G8 r
if abs(R(1)-R(2))>1
+ k) w, A5 C0 j! l6 {, }
break;
4 _5 g9 X- r6 q
end
2 n/ d% b4 [7 l
end
' t5 X1 @9 u4 g5 p8 w4 F+ D
R=unidrnd(CityNum,1,2);
; B K2 `7 l! E5 f" B. S
I=R(1);J=R(2);
/ o+ U: {0 `1 Z) l
%len1=D(p(I),p(J))+D(p(I+1),p(J+1));
" j% B, ^0 D e2 `0 p3 i
%len2=D(p(I),p(I+1))+D(p(J),p(J+1));
- B6 z2 F% r6 \+ J+ c9 F1 U1 |
if I<J
$ d L R, x. @! I
p2(1:I)=p1(1:I);
3 Q' ]0 N7 y2 F8 C4 p/ _ X. b
p2(I+1:J)=p1(J:-1:I+1);
' R% m! R8 O) q% @0 W4 ~
p2(J+1:CityNum)=p1(J+1:CityNum);
* r* R# V) u0 i. w! i! a" [
else
) t1 l% C2 y" h# ?! ~' u9 c5 g
p2(1:J)=p1(1:J);
* i4 z: A! O b& z. |* K/ W: K T; u
p2(J+1:I)=p1(I:-1:J+1);
5 N: h- @) u, L2 d+ N* I+ }
p2(I+1:CityNum)=p1(I+1:CityNum);
/ V3 u2 m. l& W4 F. Y r0 S6 D \
end
C6 ^, X- ~: F/ h; r
! E3 S3 y5 X' r4 Z2 R
六 遗传 算 法程序:
- ?$ G5 k! B9 J% o0 q
说明: 为遗传算法的主程序; 采用二进制Gray编码,采用基于轮盘赌法的非线性排名选择, 均匀交叉,变异操作,而且还引入了倒位操作!
* y1 t' q+ c2 n& a
5 v' ?0 E4 q9 Z: s8 y6 T
function [BestPop,Trace]=fga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pCross,pMutation,pInversion,options)
3 {. [% ~, d6 X) M& h* L1 Z! v5 K
% [BestPop,Trace]=fmaxga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pcross,pmutation)
/ R) T& W8 [1 \/ o+ m4 A
% Finds a maximum of a function of several variables.
& X/ F& n. I& v7 w/ }, f7 H
% fmaxga solves problems of the form:
, U( n# G+ x6 N6 z0 s
% max F(X) subject to: LB <= X <= UB
v" f6 { G1 A
% BestPop - 最优的群体即为最优的染色体群
0 p Q0 d3 z1 H" x, d6 ^
% Trace - 最佳染色体所对应的目标函数值
' C- A& K6 k3 R
% FUN - 目标函数
0 L) G/ @0 u! n% C$ C: \ P
% LB - 自变量下限
0 m1 U5 l b1 g& ^3 f
% UB - 自变量上限
P; i8 u: c0 e9 w
% eranum - 种群的代数,取100--1000(默认200)
# F; p7 P# q( \
% popsize - 每一代种群的规模;此可取50--200(默认100)
8 L* o5 S, z' t/ S5 m0 ^/ W. O
% pcross - 交叉概率,一般取0.5--0.85之间较好(默认0.8)
# Z1 X/ H- h- z/ R9 q
% pmutation - 初始变异概率,一般取0.05-0.2之间较好(默认0.1)
! W* a* p/ ^ r" j, T' A$ b
% pInversion - 倒位概率,一般取0.05-0.3之间较好(默认0.2)
% p9 A( K( U! Y8 N" Q; i* [
% options - 1*2矩阵,options(1)=0二进制编码(默认0),option(1)~=0十进制编
( y4 }, G$ c' Z- @5 g8 O
%码,option(2)设定求解精度(默认1e-4)
3 F8 L# G! L" ^4 D0 W
%
) l- J, t Q- S, r r
% ------------------------------------------------------------------------
! ~6 ~& A/ m8 s) ]5 J
8 {0 v2 q. M7 X& m3 h1 p! H, _' _
T1=clock;
9 y _) b$ d; c, `
if nargin<3, error('FMAXGA requires at least three input arguments'); end
+ U% t. T3 s1 @* i
if nargin==3, eranum=200;popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
8 u' ^8 D1 l! q3 A8 P! ~
if nargin==4, popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
: |8 a/ ?! s) M: X- b9 i+ B( N
if nargin==5, pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
' w3 p+ `' R2 r8 j' N0 S7 h
if nargin==6, pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
: K4 P& d! R- c# V2 C* r
if nargin==7, pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
* Z" X5 U% U0 m; P; A& j/ `0 L7 ^. @
if find((LB-UB)>0)
. ?4 M* r% d0 Y) [' K
error('数据输入错误,请重新输入(LB<UB):');
9 ~) J* F& v( i" D' }
end
4 L# e" \; l& ^
s=sprintf('程序运行需要约%.4f 秒钟时间,请稍等......',(eranum*popsize/1000));
# ~( k2 N3 ?8 D& g
disp(s);
2 `$ O1 m. h$ ^6 a4 Z# I
% O3 d z1 B. e9 ?; j: i- {% l+ t! X
global m n NewPop children1 children2 VarNum
9 d% t$ T3 ^/ f3 p* G
M! C1 e9 g' b* d _' D( y: I
bounds=[LB;UB]';bits=[];VarNum=size(bounds,1);
( T9 u2 P0 @+ {
precision=options(2);%由求解精度确定二进制编码长度
* X( V# K4 |7 F8 c. c
bits=ceil(log2((bounds(:,2)-bounds(:,1))' ./ precision));%由设定精度划分区间
: z1 Q: N% c8 D
[Pop]=InitPopGray(popsize,bits);%初始化种群
" R2 {7 q q; n# E$ J2 l# Z
[m,n]=size(Pop);
; \% t+ v5 I0 L; x( ~
NewPop=zeros(m,n);
. @- E, p$ h' x" X
children1=zeros(1,n);
1 F+ H0 ^' n. u
children2=zeros(1,n);
4 Q* @& h2 U0 L! K4 l/ g
pm0=pMutation;
. c/ y. ?% t. L$ g7 c- c+ K" b9 a4 n
BestPop=zeros(eranum,n);%分配初始解空间BestPop,Trace
$ |1 v/ Z9 I# v7 |
Trace=zeros(eranum,length(bits)+1);
/ ~- e/ n4 K4 z( A0 P
i=1;
( G! p @- O. X, i
while i<=eranum
+ ~1 d, G( H0 `
for j=1:m
! c) K2 A4 I$ {) C- r) K, a
value(j)=feval(FUN(1,:),(b2f(Pop(j,:),bounds,bits)));%计算适应度
3 F* b( q' C3 @8 R/ y; O. `
end
% |) V1 s$ J8 ]) ~: b
[MaxValue,Index]=max(value);
- i; s [8 A% x* S0 L
BestPop(i,:)=Pop(Index,:);
* ]0 s" I. q1 a2 @* q1 g
Trace(i,1)=MaxValue;
7 }) U& J$ p$ m1 J" R) b$ b
Trace(i,(2:length(bits)+1))=b2f(BestPop(i,:),bounds,bits);
2 x/ L( X' T( q# L8 W/ M) X
[selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,Pop,bounds,bits);%非线性排名选择
: L- X! t7 o8 ^' P4 `! }
[CrossOverPop]=CrossOver(selectpop,pCross,round(unidrnd(eranum-i)/eranum));
( X5 e4 x0 ]' `. ^% ]
%采用多点交叉和均匀交叉,且逐步增大均匀交叉的概率
7 i7 l2 z1 I/ R
%round(unidrnd(eranum-i)/eranum)
k( V; d- J7 V/ H0 X
[MutationPop]=Mutation(CrossOverPop,pMutation,VarNum);%变异
6 s* n4 E/ Z: I' Z3 ]6 p2 `
[InversionPop]=Inversion(MutationPop,pInversion);%倒位
G$ O$ c: e, X1 ~" ~6 J! N
Pop=InversionPop;%更新
8 e1 f! V- d+ k9 X5 |+ e) ^
pMutation=pm0+(i^4)*(pCross/3-pm0)/(eranum^4);
, I7 w* m' v5 E# T l. `+ h
%随着种群向前进化,逐步增大变异率至1/2交叉率
% } o4 m+ I5 Q* E* S
p(i)=pMutation;
0 L X# |. [) M; _
i=i+1;
0 E% S# ]( Z/ m' L& E4 q; T
end
( G/ z; h+ E5 r% B" X0 ^
t=1:eranum;
% A# C7 w4 j& ~2 S( c+ O, U6 l
plot(t,Trace(:,1)');
( B4 _6 ?+ n3 K: D, ~1 A, z! d
title('函数优化的遗传算法');xlabel('进化世代数(eranum)');ylabel('每一代最优适应度(maxfitness)');
5 [' D7 w2 o1 }( y) W
[MaxFval,I]=max(Trace(:,1));
. R6 j9 ]6 h! ]) E$ N5 r+ K5 S$ B F
X=Trace(I,(2:length(bits)+1));
' \ t" o& k% \
hold on; plot(I,MaxFval,'*');
+ r+ O2 K% `+ A6 r$ x9 H! `: c
text(I+5,MaxFval,['FMAX=' num2str(MaxFval)]);
9 B1 N2 T2 ^" i" B" S: v7 V
str1=sprintf('进化到 %d 代 ,自变量为 %s 时,得本次求解的最优值 %f\n对应染色体是:%s',I,num2str(X),MaxFval,num2str(BestPop(I,:)));
7 H) B8 T9 n4 @: B3 N! z
disp(str1);
* q" |! C1 c1 b2 I! x
%figure(2);plot(t,p);%绘制变异值增大过程
* o: D, ~. @: f1 ^/ B) g
T2=clock;
& z' r6 g! J9 M2 K
elapsed_time=T2-T1;
0 Z# E$ c8 i$ Q
if elapsed_time(6)<0
3 R6 R3 z% y" b# e3 z2 B
elapsed_time(6)=elapsed_time(6)+60; elapsed_time(5)=elapsed_time(5)-1;
) O8 b: j) v6 m. _7 h' g
end
6 Z# @0 D' x- P$ ?) y @
if elapsed_time(5)<0
3 Z3 X( F# c1 s' y) c) C, k* ~( x
elapsed_time(5)=elapsed_time(5)+60;elapsed_time(4)=elapsed_time(4)-1;
9 ]8 X) X& h7 m
end %像这种程序当然不考虑运行上小时啦
; s; i3 D" M9 S7 t
str2=sprintf('程序运行耗时 %d 小时 %d 分钟 %.4f 秒',elapsed_time(4),elapsed_time(5),elapsed_time(6));
$ J0 a% {5 W# q s6 m
disp(str2);
1 m+ d l y! Z9 @/ S9 e
+ {. ~3 P) S" m/ m5 l, q
5 D H& U3 ^3 o i
%初始化种群
( o( q$ P5 q+ c( f9 ^; M; ^
%采用二进制Gray编码,其目的是为了克服二进制编码的Hamming悬崖缺点
; W; d( r B& _. N' W
function [initpop]=InitPopGray(popsize,bits)
" o/ O8 F% }+ X! m% o
len=sum(bits);
1 j5 x0 ?- H. N H V' V, C+ C
initpop=zeros(popsize,len);%The whole zero encoding individual
: f/ J6 [2 \, v" ]3 }6 K% z3 E% o8 E
for i=2:popsize-1
; n u* @' c# @8 @; y
pop=round(rand(1,len));
Y8 b* ? Y( C
pop=mod(([0 pop]+[pop 0]),2);
# c' C+ N" \0 B- e c5 Z
%i=1时,b(1)=a(1);i>1时,b(i)=mod(a(i-1)+a(i),2)
4 X; F" U! P! u3 }3 b( C5 ?
%其中原二进制串:a(1)a(2)...a(n),Gray串:b(1)b(2)...b(n)
+ c- M9 @" M, D- V3 p$ R
initpop(i,:)=pop(1:end-1);
4 Y' K( o3 e+ Y8 g7 N
end
1 M; G/ s) @6 D' k/ u
initpop(popsize,:)=ones(1,len);%The whole one encoding individual
$ s+ M2 ` X. Z; L
%解码
' N# J8 }4 h/ v/ b: G" F* |
: v+ L O+ |! }
function [fval] = b2f(bval,bounds,bits)
, J1 k& s0 ?5 m! C) G; j# v
% fval - 表征各变量的十进制数
. _, R) h; }/ [ C& T7 ~6 x9 \
% bval - 表征各变量的二进制编码串
3 c5 D ]. m. F9 @ Z( {
% bounds - 各变量的取值范围
# g. z8 r* \& l# v5 c$ B1 H
% bits - 各变量的二进制编码长度
- e: W' k6 \9 z- W: q. V" J8 I" o
scale=(bounds(:,2)-bounds(:,1))'./(2.^bits-1); %The range of the variables
7 ^ K [6 a4 P+ U; ?" c3 j
numV=size(bounds,1);
O0 D# h# C+ W4 }2 @% ]; z( P
cs=[0 cumsum(bits)];
4 O' o' ]$ s+ o! P& M9 v# P% t$ n
for i=1:numV
& p/ ?) B. y& i/ Y3 T
a=bval((cs(i)+1):cs(i+1));
' K0 S& E) O7 j9 R$ C6 u
fval(i)=sum(2.^(size(a,2)-1:-1:0).*a)*scale(i)+bounds(i,1);
% z$ E x6 s) u# R, P: _
end
6 \# Z% L' e6 D$ D, S
%选择操作
7 B& @& e3 V3 J& Y7 f) p
%采用基于轮盘赌法的非线性排名选择
1 \, x0 e G7 ]; v! G
%各个体成员按适应值从大到小分配选择概率:
# }. o! t( z3 _# z
%P(i)=(q/1-(1-q)^n)*(1-q)^i, 其中 P(0)>P(1)>...>P(n), sum(P(i))=1
: E* Y8 F0 L t9 S
) r) o. s( F9 |# Q0 I. P u
function [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,pop,bounds,bits)
) w# O& L) P( [( G0 w L# w7 y
global m n
8 C) K& a+ @9 `8 s; y. k& T
selectpop=zeros(m,n);
" h* i* e1 h7 i( Q
fit=zeros(m,1);
4 \$ w* \/ y5 |3 c
for i=1:m
+ ]7 h* n) y) X1 z! ?/ Z
fit(i)=feval(FUN(1,:),(b2f(pop(i,:),bounds,bits)));%以函数值为适应值做排名依据
! I) |# d& Q8 z# L. m5 y
end
# O, \# Q: K% G- c. _) n$ |. K- g
selectprob=fit/sum(fit);%计算各个体相对适应度(0,1)
# y# D+ C! P2 ^; L
q=max(selectprob);%选择最优的概率
8 C* P" M2 i5 Q$ t1 i
x=zeros(m,2);
5 Q3 g& x9 @% Q* h: G* M' A( H
x(:,1)=[m:-1:1]';
+ p+ P! ^0 X3 n3 J; B& s4 e/ R
[y x(:,2)]=sort(selectprob);
' @6 f/ U3 W$ \& J
r=q/(1-(1-q)^m);%标准分布基值
5 T& c0 o" n6 P' s; z9 W
newfit(x(:,2))=r*(1-q).^(x(:,1)-1);%生成选择概率
3 Z, v; |: ~7 ?2 N5 L2 s
newfit=cumsum(newfit);%计算各选择概率之和
4 r9 y; n" p2 \4 D
rNums=sort(rand(m,1));
7 _. I* d) I1 {" H* i
fitIn=1;newIn=1;
& Q+ F9 e) B' }9 g
while newIn<=m
9 T" j d+ b* l) x7 G+ {
if rNums(newIn)<newfit(fitIn)
5 V! u+ R2 ], y) M. l9 `
selectpop(newIn,:)=pop(fitIn,:);
" t; ]- l$ V/ |+ g
newIn=newIn+1;
9 r2 |" J- k8 w2 _7 `
else
2 |5 I7 Z- W# e' L7 t
fitIn=fitIn+1;
: M8 @2 r: h6 i
end
6 M+ q- t7 t. a4 k( v' W
end
}2 P% T. p" o$ y
%交叉操作
0 x+ f# n; T& M
function [NewPop]=CrossOver(OldPop,pCross,opts)
+ X8 u1 Z' F& ~& C% ~" J
%OldPop为父代种群,pcross为交叉概率
4 Y i+ e* X i% ^% F8 [ P' M2 V
global m n NewPop
0 F5 j- D7 W5 T' J& C" q' B
r=rand(1,m);
+ Z7 C* @: U" m* I, J/ K
y1=find(r<pCross);
* X& ~, P5 ~3 e: F! _+ g& j
y2=find(r>=pCross);
" p- e- L1 c9 X) ?) b3 F% @
len=length(y1);
) O$ b$ U" P& u" {- s
if len>2&mod(len,2)==1%如果用来进行交叉的染色体的条数为奇数,将其调整为偶数
3 Q9 e: h) Q- ~4 _
y2(length(y2)+1)=y1(len);
% \) e3 N, q; _
y1(len)=[];
8 B* ]( }1 U9 \* A
end
3 e1 w/ R! @' V$ \3 [# S$ ?
if length(y1)>=2
' M" w# Q0 |* t; j. H: a; v O8 }3 u
for i=0:2:length(y1)-2
8 `+ L, d2 N, Q) \
if opts==0
+ `0 }* Y3 |2 P. U) x; F4 E
[NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=EqualCrossOver(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));
& H4 f( `- }* U7 x: N
else
j1 C! i9 X Y) [/ v6 z
[NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=MultiPointCross(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));
- E, o+ n0 G( S% Q) M
end
# d, M' G( o; O& T8 S
end
% K& E# _/ L3 k7 Y |, }
end
. ^ ?0 f5 c6 l& v4 f" O
NewPop(y2,:)=OldPop(y2,:);
A' t( z: O. @ v/ |2 A
2 I. d8 F! J. f( T
%采用均匀交叉
5 a9 z- t9 \* f( R6 X: G& }
function [children1,children2]=EqualCrossOver(parent1,parent2)
7 |. X" H! b4 p8 {
- c2 l2 @, D% p5 O+ O+ B" n
global n children1 children2
, _; P$ |7 P( @! F
hidecode=round(rand(1,n));%随机生成掩码
1 g4 I4 {1 f1 ~# W
crossposition=find(hidecode==1);
4 J0 K9 i% f5 N( |
holdposition=find(hidecode==0);
( ^; j5 b2 D( ^5 g7 }1 k) X; _. `
children1(crossposition)=parent1(crossposition);%掩码为1,父1为子1提供基因
. j: m, F" p8 k) d
children1(holdposition)=parent2(holdposition);%掩码为0,父2为子1提供基因
/ W+ }8 q6 A) Z" M" s3 m+ q6 g7 h) o
children2(crossposition)=parent2(crossposition);%掩码为1,父2为子2提供基因
8 T3 }' L/ J5 S; v' [8 x
children2(holdposition)=parent1(holdposition);%掩码为0,父1为子2提供基因
0 W% I# `4 ?, z' Z7 o* A# W: W
( _8 `0 n8 d* W6 W( a( Q
%采用多点交叉,交叉点数由变量数决定
- R) v" q0 b; i3 E3 ~1 |
1 H# S1 q9 T( k0 O% Z$ [6 x
function [Children1,Children2]=MultiPointCross(Parent1,Parent2)
7 Z4 n% J! j" I4 F+ Q! W- M- q
8 _& q9 r4 ~1 o# X
global n Children1 Children2 VarNum
9 k, ^* ^# J2 j- D
Children1=Parent1;
. T. I; [- ^0 w; i% O
Children2=Parent2;
) i1 z; u" p+ X& g, w. h2 g
Points=sort(unidrnd(n,1,2*VarNum));
$ D! \( f9 \7 f$ l, h: k
for i=1:VarNum
! O6 ~0 ?; |& w0 t( _% k' x
Children1(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent2(Points(2*i-1):Points(2*i));
: @% n/ `; B) I f) r
Children2(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent1(Points(2*i-1):Points(2*i));
- Z5 D2 G9 F5 }* E
end
7 j* E: {+ s8 M' C; {" ?* x
/ Z) h4 p* X/ F9 Q% A: P* O
%变异操作
+ U6 g! a5 u' T8 U E# v3 K5 q, g
function [NewPop]=Mutation(OldPop,pMutation,VarNum)
3 _. K% c7 h8 _( {8 O+ s
+ z" K$ ^2 m/ b4 M0 u
global m n NewPop
2 r5 [% B3 ~5 C! \. n$ @
r=rand(1,m);
$ H' @) M' D* J. L* M4 ^
position=find(r<=pMutation);
* f1 z& b* x X$ j- Y* r
len=length(position);
0 n* \- v: a2 X; e* c
if len>=1
9 K: W7 s R; F1 c5 Q/ b* p
for i=1:len
3 Y' _: g! t0 J0 V, W
k=unidrnd(n,1,VarNum); %设置变异点数,一般设置1点
: b$ r& a4 K! L$ y& X
for j=1:length(k)
" p3 h: O: m# @- Q {
if OldPop(position(i),k(j))==1
7 L% W2 w4 q' j. n, |0 p
OldPop(position(i),k(j))=0;
4 @( n: a. B) Z& @. p
else
7 o1 \, R( I1 a/ @. U! s
OldPop(position(i),k(j))=1;
0 U$ H# m8 Z9 s( a X
end
s2 \0 ]4 q p# o
end
3 I/ F0 O) e6 V
end
3 ~- L9 w$ _: J* @
end
5 `5 @% ?- w( t' T. H! V5 \
NewPop=OldPop;
, G1 h# |6 L9 q3 D
2 q" m+ z& U* L' n U
%倒位操作
: Q; m K+ U9 @' D
. S" R; u% a3 k; A7 F7 Y
function [NewPop]=Inversion(OldPop,pInversion)
L# f4 \" ]5 F' x( f! T* _6 R: U* e9 Y& }
: ?- F$ G0 V2 U: R) t4 Q3 {2 x
global m n NewPop
* d% ~. p. B: b( D K
NewPop=OldPop;
9 K% ~, ]8 u" U+ g9 x @9 ^
r=rand(1,m);
, N7 V+ R( m! m* I
PopIn=find(r<=pInversion);
( Z' p, ~. z" g' d, v
len=length(PopIn);
0 z, D" g" x' p
if len>=1
/ L( c0 ~3 P- A7 @0 m+ L9 ~
for i=1:len
8 `" I8 v2 R3 c1 p) R3 @
d=sort(unidrnd(n,1,2));
) N, T* v% M, |4 _
if d(1)~=1&d(2)~=n
, a4 [$ T% K) h( u; e1 j3 L
NewPop(PopIn(i),1:d(1)-1)=OldPop(PopIn(i),1:d(1)-1);
$ }$ N1 ~ y$ @/ M: p
NewPop(PopIn(i),d(1):d(2))=OldPop(PopIn(i),d(2):-1:d(1));
+ R! g9 c6 Z8 j/ G6 ?0 e5 ^2 \. i
NewPop(PopIn(i),d(2)+1:n)=OldPop(PopIn(i),d(2)+1:n);
8 K) ]$ P+ I% p2 v, t" \
end
/ U6 k" [8 H1 `2 Q6 F$ H! |/ X
end
( n- v% E7 @" b
end
3 f: c; {! E3 e2 ~% K
$ E9 o) }' [; P M$ n( B
七 径向基神经网络训练程序
2 j, `8 K- \, R. v( ^& ~
$ D' M8 |; z) {8 j6 ~
clear all;
# Y; }$ f7 a8 W j8 v6 |0 j
clc;
6 I" T% F' K# t4 i
%newrb 建立一个径向基函数神经网络
% K; _4 B0 e3 |( ~
p=0:0.1:1; %输入矢量
& D& [/ }6 y+ B- B# e/ `( o
t=[0 -1 0 1 1 0 -1 0 0 1 1 ];%目标矢量
6 b9 @* E$ c* M: Z* T' I& }
goal=0.01; %误差
6 O, K$ W) f/ W/ b9 n1 ] E. G! `/ C
sp=1; %扩展常数
7 j: ^9 g" A8 @) n. v* e
mn=100;%神经元的最多个数
- q! }0 z V: O* d
df=1; %训练过程的显示频率
- X. A c# F' b; E
[net,tr]=newrb(p,t,goal,sp,mn,df); %创建一个径向基函数网络
# W6 R/ G* k& _/ E
% [net,tr]=train(net,p); %调用traingdm算法训练网络
. c$ u7 b$ ~7 ?! r7 A8 o( J
%对网络进行仿真,并绘制样本数据和网络输出图形
' T" z1 k2 H. J) T: u9 T# U; \; j5 J
A=sim(net,p);
9 q* z+ f5 s/ q" |
E=t-A;
# ^) ]! V% K7 v( ~( B- F' Q6 o* ^
sse=sse(E);
* Y6 e& [6 z4 ]% {1 U
figure;
" d! L' V% q9 P! x7 v, H- H
plot(p,t,'r-+',p,A,'b-*');
% N0 o; O3 z7 ^% h: K0 E
legend('输入数据曲线','训练输出曲线');
* M }+ a. M h# N/ \0 U
echo off
3 w9 |+ a7 u5 Q* g; d
! Q5 N ]/ U, h
说明:newrb函数本来 在创建新的网络的时候就进行了训练!
+ S/ Q n* H2 f8 L
每次训练都增加一个神经元,都能最大程度得降低误差,如果未达到精度要求,
4 I( ?: C1 j( V8 _0 b! a* }
那么继续增加神经元,程序终止条件是满足精度要求或者达到最大神经元的数目.关键的一个常数是spread(即散布常数的设置,扩展常数的设置).不能对创建的net调用train函数进行训练!
- W# I- Y9 G) u1 h c6 F
/ m: v. f* @9 g+ o0 v* |/ s
% Z: l4 J6 w+ Y, z& U
训练结果显示:
* w! \4 ~! B9 f1 y1 T: i5 P5 | a
NEWRB, neurons = 0, SSE = 5.0973
! F# c/ K- S$ I
NEWRB, neurons = 2, SSE = 4.87139
3 R# z0 }. m+ r9 W- R% c$ {
NEWRB, neurons = 3, SSE = 3.61176
: y: N' G: t6 B/ @) S3 I
NEWRB, neurons = 4, SSE = 3.4875
3 z) U/ u& Y( O& P" m. S4 Y3 K
NEWRB, neurons = 5, SSE = 0.534217
' z& F7 [3 e2 j* ~
NEWRB, neurons = 6, SSE = 0.51785
0 }* N' C' U) o' y" \
NEWRB, neurons = 7, SSE = 0.434259
, t- n. r/ M4 G& c/ n$ _
NEWRB, neurons = 8, SSE = 0.341518
& T: V1 y9 T {' P+ k: T+ B
NEWRB, neurons = 9, SSE = 0.341519
2 f7 W2 }; ? m/ y- |$ ~. _; S
NEWRB, neurons = 10, SSE = 0.00257832
$ ^7 n6 @$ V- ^& ]
+ H2 G* L: p. ^) m
八 删除当前路径下所有的带后缀.asv的文件
% `- f" u7 [; n, f+ g: R; b6 }
说明:该程序具有很好的移植性,用户可以根据自己地
& B5 S3 L5 Z, l C9 k
要求修改程序,删除不同后缀类型的文件!
7 M/ Z$ i7 V& F; l F; k
function delete_asv(bpath)
# U7 Y/ m$ j/ W4 m
%If bpath is not specified,it lists all the asv files in the current
" r8 U; {4 r' L" q1 G3 P
%directory and will delete all the file with asv
' G- V% G; `5 i% i( [- |
% Example:
: u4 B2 \- W4 g; n- d! n* P X
% delete_asv('*.asv') will delete the file with name *.asv;
; Z( ^* j/ \0 ^2 }7 j
% delete_asv will delete all the file with .asv.
/ P; |2 T0 Y8 Q5 b' n
8 }6 l. ~/ D$ B: D: L: D
if nargin < 1
$ f: l1 S5 v: i: } Z/ F
%list all the asv file in the current directory
' p: ^5 A! ]2 Q* K" a8 r! \" J! C
files=dir('*.asv');
; Y, O: g' }* |9 J" f' p
else
7 D$ e: h* ?& U& p
% find the exact file in the path of bpath
. ~; x1 M) b& X
[pathstr,name] = fileparts(bpath);
1 B1 h7 A6 J% i, L f( @, Z
if exist(bpath,'dir')
- m& c! K5 I7 U% w/ H4 r; X
name = [name '\*'];
8 f: ]3 D- l- S% }
end
+ J( q9 `! }/ a8 ?1 H
ext = '.asv';
5 S8 P4 a3 [6 @6 @6 l
files=dir(fullfile(pathstr,[name ext]));
, M6 B+ s5 z% R; W7 z. j- \. K4 u' q
end
0 P' y# @$ X- ^& l' M
8 j x9 l5 F7 J# X1 R: o9 h/ G
if ~isempty(files)
I; `1 [8 g% ~4 V# d6 m
for i=1:size(files,1)
6 V! }' n! a. n6 p# Y- K! |
title=files(i).name;
% Y$ ^% f" l( P0 X2 l- @
delete(title);
. z U! @! A$ ^% P/ {/ T" D( d* l4 |
end
7 I. U+ g+ f9 R5 r% L5 G8 X1 E
end
, e# l: `7 W1 G) {6 ~" o
7 r, L2 c' Z" u
) u+ E) l6 k6 I% i4 y/ g
同样也可以在Matlab的窗口设置中取消保存.asv文件!
; Z4 I5 j: M, i
作者:
Tony.tong
时间:
2011-9-7 16:58
楼主很强大 顶一个 估计明天 我要调试一天的程序了 吼吼 比赛加油
作者:
wenxinzi
时间:
2011-9-8 10:48
我也是的,你哪的啊
作者:
马蒂哦
时间:
2011-9-8 10:52
好啊!!希望有用!!!!!
作者:
梦追影
时间:
2011-9-8 15:51
谢谢楼主!
作者:
jt202010
时间:
2011-9-8 17:35
作者:
shuaibit
时间:
2011-9-8 18:25
楼主强悍,求WORD版的~国赛加油
作者:
wllwslwyy
时间:
2011-9-8 21:16
牛啊,楼主
作者:
人街
时间:
2011-9-8 21:23
作者:
冷月寒星
时间:
2011-9-17 11:02
楼主厉害啊
作者:
shuxuezaozhuang
时间:
2011-9-17 20:49
谢谢了!!
作者:
agggad
时间:
2011-9-17 22:06
不懂啊,请教楼主
作者:
robinc2010
时间:
2011-9-23 21:41
楼主威武啊!
作者:
大鲵2003
时间:
2012-2-2 11:19
作者:
alair006
时间:
2012-2-7 15:09
囧了,下了无数不知道用哪个有用
7344881927716840
作者:
siweiqi2010
时间:
2012-2-7 20:34
表示看到这么长的一大串的我十分忐忑...==...
作者:
喜悦
时间:
2012-2-8 20:35
作者:
Xiao_xiong
时间:
2012-2-17 09:05
楼主强大,比赛结果牛逼ba
作者:
我数学
时间:
2012-2-20 17:08
作者:
xiaocheng2016
时间:
2012-2-26 17:16
谢谢楼主!!!!!!!!!!!!!
作者:
xiaocheng2016
时间:
2012-2-26 21:01
2011数模B题评阅要点(参考答案) [复制链接]
作者:
醉风流
时间:
2012-4-9 13:43
这个程序真长呀丫丫丫
作者:
X.w.j.拽.
时间:
2012-8-31 20:33
真心佩服···
作者:
dark木
时间:
2012-9-1 15:11
楼主强大。。。
作者:
920504lzl
时间:
2012-9-3 14:14
楼主强大啊!!!
作者:
007\\
时间:
2012-10-10 20:50
很好很强大。。。
作者:
Go_with_wind
时间:
2012-10-26 16:13
楼主给力
作者:
唯世
时间:
2013-4-21 16:21
taiqiangdaleba!
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 12:59
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 12:59
好。。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 13:00
好 好 好好啊。。。。。。。。。。。。。。
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 13:00
。。。。。。。。。。。
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 13:00
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 13:00
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 13:00
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者:
haoxufei
时间:
2013-7-12 13:00
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
作者:
xiaolumath
时间:
2013-7-24 14:17
膜拜大神
作者:
lihehe12121
时间:
2013-7-27 15:05
Tony.tong 发表于 2011-9-7 16:58
1 x6 m& @, E5 d+ t. h
楼主很强大 顶一个 估计明天 我要调试一天的程序了 吼吼 比赛加油
. j# s( L4 L: Y E( x
恩恩呢嫩。。。
作者:
李梦龙33
时间:
2013-8-10 15:16
make........
作者:
李福团
时间:
2013-8-17 23:20
hoa good!!
作者:
feihong2012
时间:
2013-8-23 20:55
好厉害!顶一个……
作者:
jakyyi
时间:
2013-8-26 11:44
谢谢啊啊啊啊啊啊啊啊啊啊阿啊啊啊啊阿啊
作者:
韶华路人
时间:
2013-12-8 14:55
保存在文件里更好
作者:
wangzijie
时间:
2013-12-8 19:08
niubility!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
作者:
怀沙自沉
时间:
2014-5-19 12:59
好东西,谢谢分享
作者:
空木葬花
时间:
2014-8-18 14:47
非常感谢楼主
作者:
jacklove333
时间:
2015-1-31 21:28
好东西。。。。。~~~
* [7 ~* `! C: F8 a/ D
作者:
sysusym94
时间:
2015-2-9 17:01
!!!!!!
4 z* Y5 Q; j' O! J/ |) b/ K9 n
赞赞赞
8 |8 R" _7 w* W* W* K
作者:
书成
时间:
2015-7-11 20:34
O(∩_∩)O哈!
; a; S. t' N9 S5 ~' a
作者:
hzj88348624
时间:
2016-1-17 23:18
# e1 X- D% U' I( J4 y
谢谢了~~
* |) r1 d' d! c L& m/ z- O/ Y( t9 I
作者:
516540916
时间:
2016-1-26 19:32
赞 楼主好人 赞
% z! {0 V7 F1 U% W5 r6 k
作者:
516540916
时间:
2016-1-26 19:33
赞 楼主好人 赞
. R5 n: W; x4 T3 k# u
作者:
晓风如醉
时间:
2016-1-26 21:55
多谢楼主!!!!
4 q! v+ N1 f0 K7 q
作者:
2027507950
时间:
2018-1-25 19:43
哇,非常感谢分享
& l: s5 `# L$ ?" \, ~
作者:
630785319
时间:
2018-2-2 15:51
6666666666666666666666666
( d; l; J4 u! {! D
作者:
630785319
时间:
2018-2-2 15:51
顶顶顶顶
9 ~ `6 m# C& R) D
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