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标题: 用模拟退火求TSP如何? [打印本页]

作者: 慢跑20    时间: 2013-7-28 22:52
标题: 用模拟退火求TSP如何?
一直EXCEL中为33个点之间,任意两个点之间的距离(没有数字的是无穷)。 求经过所有点之间的最短路线问题,。5 }- h2 n% _  c  h3 _
) W* o# ]7 _& W8 x# t5 p3 @
A=xlsread('33点矩阵s上三角');
6 P* u: a# N  A- }! ?9 R0 y>> for i=1:33;
) P# z* ~% C3 t: X8 F6 K6 I2 I3 g5 E       for j = 1:33
$ o2 {. \6 w  h8 k# U& Q4 {                   if i<j* m' l3 N( P8 u3 i/ N9 D" h
                 temp(i,j)=A(i,j);
& p0 j4 t, l$ o6 N                 A(j,i)=temp(i,j);
, x! F# ~# _) I9 m; O4 ?& ]                   end   
% U$ P# t6 a, v4 V9 h9 E1 w/ ^                 if isnan(A(i,j))) p6 U* ?" N7 _6 A
                 A(i,j)=inf;
  h, z2 W2 ]" a5 d: ]! R7 K                 end
! x- q% N/ z; I  q& t) ?7 R         
* \, X! |: `& _: {$ r    end
. w7 |% u. _6 ~0 N) U2 S; V$ b end
, N7 C' m- C! j; C# I8 F; M! m! [4 J  P8 B% h) a/ N) q  c  K
& {" k1 m8 Y) U
这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
! Q+ b6 X0 C/ O4 ]' E( K5 ]- v2 P) [, H: q7 _
: V9 F; Z7 Y" _
function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
1 {5 E( N% I- B! G) k& z%TSP问题(货郎担问题,旅行商问题)的模拟退火算法通用malab源程序
* H$ K) m% c' X) _+ j% f目标最优值,T最优路线,d距离矩阵,t0初始温度,tf结束温度/ N- U' S* x/ E# y% c# ^- ?
[m,n]=size(d);
. u/ o  I( [8 F. @2 lL=100*n;
. |6 Q. c* L: O! c# F4 e/ o  s! qt=t0;  v' s! `3 a9 C
pi0=1:n;4 h8 c. {/ m) f; s) n
min_f=0;  A0 ]4 L2 s' U/ _5 \7 n% U
for k=1:n-1
. A. P1 N* w) omin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));, q/ o* S1 q7 z0 P
end
9 H3 z) f* v: o) |0 Z# G: P: X  ]min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));/ W  w  k: F% ]0 E. ?" X
p_min=pi0;
# K+ S' ?2 L# y9 f+ ]( @- mwhile t>tf5 x0 n4 B- y7 C3 d  f, d3 a, }
for k=1:L;
& v4 k7 @* x: i" U8 {kk=rand;
" l0 O: r! K" ~3 M# z[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);2 P- Q* L7 d0 W# Q* }
r_r=rand;
+ f5 [/ d2 S1 dif d_f<0
" }& Q. @  S; R" Ipi0=pi_1;
" K& L) m3 P: G7 telseif exp(d_f/t)>r_r) J! \/ o6 v& T: ]; E3 ~
pi0=pi_1;" W" `8 d+ i3 v4 T) H$ V8 P
else3 u+ u  ^0 R- _& k; Y& g0 [
pi0=pi0;
$ v! }+ C3 i* f5 o  {end
3 K. C7 S$ r* ?2 y: Tend
- P2 e+ M2 Z5 Sf_temp=0;( f& H) K: ?1 i7 W3 A
for k=1:n-1
' [( X( v4 {0 R! rf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));; C0 l/ ?5 X1 a4 ?. b+ K  B# t' R, }) P
end1 B( e/ n) _4 V( D$ E9 O4 D$ U
f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
7 t5 H! S: Z8 ^+ `6 vif min_f>f_temp! a4 y1 _5 s+ c6 _' i1 v: l
min_f=f_temp;
' Y4 M1 ]2 d& G" |7 ip_min=pi0;
" q: U5 P+ o8 ?, b7 N- g* I) u$ ~end
+ `; d; @6 y: Z+ ]/ Z7 y7 A% ]t=0.87*t;  K- T) V0 _; V8 r& L
end" G! h: `- h6 s4 R0 i- H7 `6 O
f=min_f;
! F: z+ I) `# r: ]" `T=p_min;
+ @8 P. f3 [  D3 T6 x( q. v. y%aiwa要调用的子程序,用于产生新解
: T; S( o# j5 e; V% c' \function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
! ^/ E+ S/ Y3 I0 R1 W( k7 B1 V[m,n]=size(d);
) I$ ^# l/ H# B0 ~/ C* D) f' R1 eclear m;
3 \) h: j! e0 S, j% t- f9 K' n) u/ Vu=rand;& Q  @7 |1 R' P2 [6 w: r
u=u*(n-2);
5 _& S2 n/ V& y7 G3 iu=round(u);
# t% }8 R% x' t% Fif u<29 ?  R) [- k0 X- O4 D" r  g' Q1 B( f8 S
u=2;1 c: a) V3 N# ~$ D, ?3 T6 t
end2 `! g/ W0 D3 ~8 _1 j$ }
if u>n-22 X6 s1 \+ e: _$ z% q
u=n-2;) d- }9 H& g2 U; q: F0 r2 [, I3 Y
end( S3 u( ~- a2 c) X& w
v=rand;
+ j6 N- {- ?& C7 Tv=v*(n-u+1);
; ^7 ]! o6 T* j* q& ?/ Jv=round(v);
/ O! }: ~3 X) Oif v<1/ g0 v& _- {6 A" x/ O( F' k
v=1;
7 F% U& `9 N. G  M3 X2 h( _! R5 Hend
9 C6 @( R( F! [& h/ Q; ~, o  lv=u+v;
& Q& g- D& \  x' `9 L5 gif v>n+ L( `. u' O  W. h
v=n;
6 s& v( O; {, K4 x9 iend
  q" W( y5 ~" [0 H1 rpi_1(u)=pi0(v);1 C) q/ E' m# d  G
pi_1(v)=pi0(u);
) S1 w4 c& m- w% k  Gif u>17 K+ E# G5 O6 |. d2 \$ [, W
for k=1:u-1& e3 C' R, L# \; y# h) ~
pi_1(k)=pi0(k);
( F% N. l% H* ~end% B+ m# @1 V+ E# F: W/ @& P
end
+ P  k+ ~6 ^( b8 E" Bif v>(u+1)
9 ?9 Z2 s0 s4 N( R! X+ ~2 X' afor k=1:v-u-1
8 Q  q' R4 ~1 d2 w. Z) y! Mpi_1(u+k)=pi0(v-k);
: Y/ J  T/ I7 ~end$ k$ X; K' j4 z; X, |+ c0 d
end% c; Z/ p+ ^7 f3 }# ?4 H
if v<n
5 z: K( R, J& m4 o$ nfor k=(v+1):n
4 i" X6 D( E( ypi_1(k)=pi0(k);# J2 l4 R- ~# K( P, m1 I
end/ L5 z$ j0 u2 K6 ?2 [3 X
end: e6 |$ u6 ^3 c$ v9 h5 v6 u+ |
d_f=0;; l5 J* {1 ^) T! Y% u; {
if v<n
3 B( E! v. I; B. P# \7 i2 hd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));, @6 O& x+ O( J. t- l
for k=(u+1):n
* a* f' L; l0 \+ a* \d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));3 }" P/ n7 u$ [% x* ?
end
' `: V2 `% G5 J6 L  Cd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
: F4 H9 Z; q4 \) m) ?for k=(u+1):n2 t4 h0 l6 C& u0 \2 J, I2 X" q
d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
/ D- Q) b0 W2 bend
" F; }) V3 x2 lelse
6 c! v, ^0 R+ |% n5 h6 W+ Rd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));" T) L) X3 n: l. T. @) c; Q
for k=(u+1):n" x2 q3 ?4 \% u* M( u
d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));5 b- [9 z: l- b( [
end2 Z* M7 V- h7 z+ k( u" Q" O* Z
for k=(u+1):n& C% c: |2 a6 Z1 ?2 l
d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
# g1 L1 C. r  J' M$ |; Eend3 R/ o* E9 r( y" ^% f
end
3 r9 E( A  [7 a8 L  Spi_r=pi_1;3 x+ D$ i& c. P2 A4 j: a
8 f; X# t: E* G
得到:2 X+ S# S( t$ b
  [f,T]=TSPSA(A,0,99); g& P/ [7 t$ F* U# k1 U- B
. s% t. d, F5 c( r$ W+ D/ m5 k/ m
f =
* d8 S& G  d8 P# d  S7 `3 q+ k9 N! p, P1 C2 Y( N
   Inf
8 ^5 ]. c2 w8 B, s1 ]# \$ ?5 T6 G: {
% p8 P4 [5 s6 ^
& V7 R1 O3 l( f, o; L: PT =5 |6 Y$ a& X. `) m7 ]5 t- i
: M6 g# f7 H. e; ~6 C; i5 P
  Columns 1 through 18
- [! \. T+ x/ l# W3 v+ y7 j7 e1 B! d# X7 B7 d+ \
     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    182 h0 J6 ?" F$ _+ s7 E
& |) T9 h' @& o
  Columns 19 through 33& U5 c" O3 K) |; }9 @$ Y( O

7 f1 F5 K+ V: `3 Z$ y1 f    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
1 K% x5 Q6 v! a" O- q
4 Z  n. T: J" q- @: X+ D这个初始,结束温度是自己随便设定的??+ {7 e4 y! p% v, ~/ B6 e6 r
得到的这个F是无穷???难道???  T又是什么意思呢??
作者: 冰E柠檬    时间: 2013-8-10 17:13
在利用模拟退火算法进行优化之前,必须首先选取一个优化的起始点,优化起始点可以随机选取也可根据经验选取.
( ^+ K, W3 u; \. C2 Q) qF是目标最优值,T为最优路线。6 a! u  i( ?; l8 M) h" F
F是无穷可能说明所求目标值没有路径到达没有最优解,或者是不是由于哪个步骤出现了什么问题(比如数据,或者邻接矩阵那里等等。。。)导致没有最优解。。。T表示的是最优解的起点到终点的最优路线。。。。。
作者: magic2728    时间: 2013-8-10 17:25
模拟退火算法是一种模拟工业退火时的一种智能算法,是利用这种自然现象带来的启发帮助算法设计。
6 X; y9 [( ^4 B+ p) T应该来说,这个算法的各个参数的调整是需要一些经验的。初始温度和结束温度确实需要自己设定才是,而且设定好坏直接决定你的解的好坏。f是无穷表明当前的得到的最优解的路径长度是无穷,也就是说,你现在的路径里,存在两个不相通的目标点;T是路径,可以看出这个路径就是从第一个点顺次走下去,所以应该是你的温度值设定不当,导致退货过程不佳而造成的,应该调整温度来重新测试。




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