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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,。1 V2 z4 z2 R1 w7 F; Z1 @

4 k& A) u3 E2 n. v2 L3 S A=xlsread('33点矩阵s上三角');7 p% ~7 v. m: y/ G; j* R
>> for i=1:33;
3 w+ t. v$ |/ a  w% Y& l8 ], E2 _       for j = 1:333 r; Z! w6 `5 U& o- {" s
                   if i<j3 U" ]+ F- y) b
                 temp(i,j)=A(i,j);
" n+ a0 }0 [0 p* Q/ v                 A(j,i)=temp(i,j);- \& L# b; m3 p3 T. h( b' g+ ^
                   end   8 i3 b; W; f# E2 }' ]( J1 p; D
                 if isnan(A(i,j))
' h7 M7 \2 r' S0 h                 A(i,j)=inf;  p0 @9 j7 I- {- Y6 U8 v/ h
                 end
1 k# M) `% J! }, g: a, r         . G% h0 z2 n8 |
    end9 i' P4 A7 H3 }5 l( T% Y
end# b0 o. @2 U. h  I* _7 y
! T, K1 u7 b- K' p8 {7 k. _

; Q1 v/ o) a, N& Z 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:! X; B* k% u- z, J: \: b. c' j0 B+ D  m/ t
. d& w$ T6 @+ k9 E9 j
& Z2 p1 J% R6 p' [9 z4 A
function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)# I. Z) b1 C2 l' K: _% t$ K
%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
$ [  O! E$ ^; `4 X: d' G5 o% 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
8 o) r) j3 a" P: c% \4 x& T; V[m,n]=size(d);: I# X4 O7 `9 F
L=100*n;
6 y8 L& v( q3 v. A6 V! Gt=t0;
. u( }8 \9 }$ {7 }* P! Jpi0=1:n;
' S4 S( ]( H8 _! p# V" Xmin_f=0;4 T$ z! B7 G7 {. K$ _1 b: K
for k=1:n-1
( V2 ]/ `$ Q; r8 emin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
9 K$ ]& J) |6 D. n9 X# ^1 ~end3 |4 {3 `* l* h" M8 d, w6 `" l
min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
  u3 n" ~8 o' k6 ^p_min=pi0;
2 x0 X9 S7 G8 w9 y0 @8 Mwhile t>tf
: C1 Z; ^7 H% e5 X& s- Tfor k=1:L;/ _, u* v$ r% |0 n
kk=rand;
& T% Y. D7 G& ?9 X9 m# l2 A/ B- s[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
6 R/ }( v( l0 x' Y" D: Ur_r=rand;
8 f/ n$ D; |0 Z# ]' \8 nif d_f<0: W5 @/ I0 E) Q  e2 ?+ `" c
pi0=pi_1;
) m# S8 l0 n0 W) A7 c4 m) I5 velseif exp(d_f/t)>r_r" l) z5 m' K0 m& ?/ P
pi0=pi_1;
9 b( ~, d" Q8 k( \% Melse7 L- s9 E- O6 Y( y% i( j) L
pi0=pi0;$ L: J  ]) G' i0 R8 z( |. c
end
/ N# d3 D  b) m/ }1 hend7 f9 s0 o- C' w# j7 B
f_temp=0;
7 x0 s6 k- Q! C) x! m* x9 S2 Hfor k=1:n-1$ D1 [) j1 c: P: g
f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
: M6 r) |4 Q$ y+ s( Bend6 w* G! q. N/ @2 _, k6 g" s
f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
! V' d5 w/ j! t. Fif min_f>f_temp& `  M+ y" Y( b
min_f=f_temp;
8 f! K" |! x8 b2 mp_min=pi0;- H0 `+ q! v9 F; s
end$ W0 }! r3 R1 W# u/ f
t=0.87*t;
. h% k- ~6 Y! Gend
( D. Z2 v3 ]1 L/ t1 {- F# Mf=min_f;0 ~- \1 G' |7 i8 w0 G* j
T=p_min;) ^! ^) ]% b3 ?; s7 X
%aiwa要调用的子程序,用于产生新解
+ Y5 b' N3 W6 H8 L1 v! Qfunction [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
; B  T$ D  E! V% P* G, _[m,n]=size(d);
! w- ^$ e3 p6 @- ]# W# q- Z0 W4 lclear m;
5 }- b& i( s$ t2 C" xu=rand;0 t" p+ y4 r9 T. M+ S7 V4 H% P
u=u*(n-2);6 R9 u: a: V" a4 E" ~
u=round(u);
/ h/ S  D0 K- E; g5 l9 o1 ^if u<2, w) t2 _* x6 d& M. W  L
u=2;; q6 t9 P4 q# j) \/ w
end
0 y: V$ Q' ?1 e  r2 V0 qif u>n-23 q1 x" Q" L4 A: [) T6 L; O- J  j
u=n-2;0 I" r8 J2 m6 w- c( J7 u
end
  l" O+ A6 @% Y; V& \0 \2 hv=rand;
# s" `( J5 D1 X8 Uv=v*(n-u+1);
4 W% X8 K/ D  n" p- H4 rv=round(v);
- ~. f3 O8 q: E9 X  iif v<1* Y/ R# K4 }  i
v=1;
3 R7 U9 Y) ]5 m+ f9 rend
8 h$ k# }. t4 L  b- J7 W5 F' dv=u+v;
8 a& ]1 o$ ~( x3 Z5 ^% Uif v>n
+ G+ \3 g- @% }/ [' U  j0 A5 yv=n;
7 f: e1 n# g, y0 Jend
7 D* Q1 ^" |' S  U! npi_1(u)=pi0(v);
2 m3 u0 G0 J7 T' B8 k3 w3 h; Api_1(v)=pi0(u);& E5 x& R% N( V0 S7 C- ], n: r
if u>1
) Y$ W6 {. u/ e+ J$ ?' A% w) Pfor k=1:u-1; i3 K" H% o7 ~
pi_1(k)=pi0(k);
# g0 Q# W; R! M  c9 X& t0 Oend
- r3 b* r4 c' Jend2 p$ ?- W4 s# J' H
if v>(u+1)/ z4 Q- e: A% F. _, Y
for k=1:v-u-1
4 G- b0 k* `1 |  y: Epi_1(u+k)=pi0(v-k);' x$ o; h1 t) ~2 N: U* x7 }: J
end
* \- J/ w+ V3 b, a% N  Rend
  [) v' p/ L0 e/ Z- O+ Lif v<n
4 I% p$ b. V, z- H' R# ?- \: Zfor k=(v+1):n8 r9 B/ I, m' P4 f# G5 L* s) g
pi_1(k)=pi0(k);
" P1 p" B1 A$ n  Oend
' Z$ U$ R  j0 V% [end) o) {$ {% z! y% e1 K/ j
d_f=0;* U) n: @1 C2 [# A. X
if v<n
$ L6 N( }( m8 z( N' hd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
8 Y8 C5 K/ ?5 N& L8 W) n. }6 G: `for k=(u+1):n
% m, ~0 z& V- a# _6 vd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
# ^% C/ U6 f$ M: W6 Y+ aend
, _; s9 p6 R  R$ ~1 K3 sd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
1 U7 [0 G& k* C' `* U# pfor k=(u+1):n7 Y- S0 E- i: k3 ?. w2 ~3 X* d- G
d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));6 ^; A$ ?: t3 g/ y0 [, q
end
6 U$ [. m5 B/ }! Melse
  B4 S- q8 C; W! Ud_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));$ U; W: k% i* f7 ?) `( }
for k=(u+1):n
9 K! B( B, Z4 Z4 a! C6 Sd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
( @# t( q; O! i4 }5 Dend. l$ V* W- C1 F2 K
for k=(u+1):n
* O2 C1 }6 `$ A( E( pd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
( _/ z% u5 n, Q, [$ w2 H, I% q+ nend$ Z8 I% [+ ?; X/ y, {8 E
end
2 P; ?! v% y" r& ]$ ppi_r=pi_1;* K7 i* J9 `5 h% k2 v3 l
* M: i( @' s. M6 Q7 _6 Z
得到:  Z4 F3 M' g+ n5 C/ A
  [f,T]=TSPSA(A,0,99)
1 h" d0 d, t8 \  w. R. o; ~
6 ^4 E5 Y8 O6 U) Qf =
# @4 b5 M2 @" v' H0 E2 p! ~$ v! k1 ^" ?: v; o1 K
   Inf! E9 ~: @: }3 g( I0 M
+ L6 g  ^1 F$ j0 H6 l3 b

( ~; Y0 M+ \5 O8 iT =
( U: I7 }  {1 L/ q- Z8 `& L4 X1 C5 K0 W- f1 ~; z
  Columns 1 through 182 [6 T) e4 w: [9 v- F' w

; W) e# K7 B1 r2 K+ p     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
% r& U$ _" e; c6 l- @- j" P, q, }  }) W+ [7 ?: f$ f7 S6 ~& G6 B
  Columns 19 through 33
- s, ], Q& S5 d* S3 X: [
; z) g$ U7 W# C8 @5 _" X  Y    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
. m+ y( u6 m. W6 r
; ~! M& Q4 E: X这个初始,结束温度是自己随便设定的??  s3 M6 ?5 f& @! O7 z
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.
4 {8 Y4 r) ?" y3 k  @7 X+ n7 SF是目标最优值,T为最优路线。
" @+ ]6 `7 d% nF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。( Y1 B+ A9 M4 ]$ d- u
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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