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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,。
9 `. r  D  S0 M( E2 C. n$ c
8 I- d$ w" s4 w" A4 K$ e8 u5 K A=xlsread('33点矩阵s上三角');
/ d( @, A2 R# A. n5 U7 |$ g>> for i=1:33;, ^) M) a. [: T7 u: w4 B
       for j = 1:33
0 y- y' I7 ?4 h+ E. z                   if i<j
, y/ g; y) D, J                 temp(i,j)=A(i,j);7 |& _, ~3 n; l2 P" ~4 e" D3 T
                 A(j,i)=temp(i,j);7 l  X6 e& _! ^6 R# r
                   end   
) g% @' R$ ~) w- Y' V+ u- ?0 S                 if isnan(A(i,j))- S9 Z  w1 O  u; S/ |. g& F
                 A(i,j)=inf;; [$ B4 B! @2 b5 M
                 end  Y. b0 a! k" y: v" p; V
         1 I) N7 V# E& O1 Z
    end" e4 R: U& u( m1 Y3 P% ~
end
* d* g4 F, l1 y5 m7 Z" C% a; O# _! F4 X

& D2 X9 m3 e4 t$ @( G 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
6 |- `  x% ~; x5 C7 D* c  w* ^3 D1 U' c, \) \- O3 ~; r7 d

% w# o! e* g! N8 g6 |function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
: \  }5 n% f3 u* L) ]%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+ F7 s  P; `5 |8 T
% 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4 x& e% H3 n- V2 u: g6 L
[m,n]=size(d);
0 a( N5 p. g4 ?L=100*n;# Z& w' t. p8 s% I" P2 U0 U
t=t0;+ Q6 C# a! D  _! k9 @
pi0=1:n;
9 E  S' v( q( o- a" ~min_f=0;
: Z! l8 @8 z: _6 Q/ nfor k=1:n-1
( F  E% r' r4 u* N8 hmin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));3 |- U! S3 P" F4 H* ~2 n0 q$ E
end
6 K9 R( ]. a  h; |' umin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
& W* I7 y( _7 M% g) `  S) mp_min=pi0;( G+ {' z  n3 C5 _; d! x" \& L
while t>tf6 x5 q2 S6 |/ u; r$ P
for k=1:L;
% a; z. [+ V1 p; u: }( _kk=rand;
( y9 p# i4 I* r- e* T2 s[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
$ l6 L7 G3 }) L- Ar_r=rand; ' w( E1 f3 {/ N# I
if d_f<0
; e& M4 H* Q7 c: b$ W" Rpi0=pi_1;; u$ w; o$ j. t- B9 V( m
elseif exp(d_f/t)>r_r! P( f8 E1 e2 j$ a; s* P
pi0=pi_1;3 w# g% u" u. N: `, P: c1 f+ m$ `; X
else2 Q7 H% ]9 r% f0 }, S
pi0=pi0;
4 |' }  i6 s  cend  f! `, d- s/ ~5 ^; G% g
end0 o( M% Y5 f, R0 i& ?5 O. _( J
f_temp=0;2 w4 r6 M6 K# A* T! Q
for k=1:n-1
, g% S& m+ @8 ~( W, l/ Zf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
7 p# D* f- T4 x! H1 send
/ K  ?3 E- I2 l8 Gf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));1 o4 u2 M4 y# f2 k/ k" M
if min_f>f_temp4 c# c: a. t4 G% L
min_f=f_temp;8 N# ^6 j6 _1 {8 b" ]5 i
p_min=pi0;
0 K  V! L* ?0 i' Cend
. g& r* e! W3 o0 Gt=0.87*t;' e6 l# m+ p1 s6 @
end
; R# n6 r( p6 I8 Y" C( wf=min_f;
2 v# @. S& Y# Y  j& h: A  nT=p_min;3 P" `& L* X* y6 a2 B: r3 o
%aiwa要调用的子程序,用于产生新解4 p5 L& J% m+ T0 l" R
function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
& |; P! R# k( a5 Z, h4 a. S7 Z) {[m,n]=size(d);7 Q$ C! ^4 L. V5 r  K& v% k
clear m;1 I2 S4 c7 P$ o# F( T0 r
u=rand;
0 |$ `: _2 W$ V/ u( mu=u*(n-2);
6 J8 n& s5 }; D/ t7 N) ju=round(u);8 y* o) l: b, ^/ M4 k8 z
if u<2
9 i/ T0 H  s: V, Z" du=2;2 p+ Q: Y7 ~1 f! p0 m
end3 L1 H! ]$ ~" N* P8 `/ }3 F
if u>n-2
6 H( m" I6 I' qu=n-2;
# n$ \' N. `' r  D6 Zend0 S  i. e+ u/ f: {8 @
v=rand;4 ~- Z+ U" z3 d' n* |; `0 L: T( M7 S* T
v=v*(n-u+1);" c8 ]( D7 `) T
v=round(v);9 H0 B. r5 x1 ^# V
if v<1
2 t, V, D0 h# h3 H2 f$ Lv=1;
2 b- y( A3 o: J8 S# @* O5 M  s6 Uend- T2 ^4 b" j! q- p3 A
v=u+v;
3 P' k- P* i/ z$ N9 tif v>n. H, U! q% _2 H$ \+ X' U
v=n;, B! L$ [* b1 T! C2 @' F
end
6 T; F6 R+ Z2 G  w5 Mpi_1(u)=pi0(v);/ _. a  l0 |4 @4 k( P
pi_1(v)=pi0(u);9 i6 S! p+ D  w% e3 o
if u>1
7 e. V! H4 [  W% ?! K$ Sfor k=1:u-1
) \  T5 {( S7 g9 `( P9 D) @( |! a2 upi_1(k)=pi0(k);! n+ ^6 n! w. O! B' K; i" s
end1 }/ o- H0 O/ S! I* j# Q
end9 t7 `! ^# |% B2 H3 E
if v>(u+1)/ Z9 v3 q8 X; n; `( \% U
for k=1:v-u-1* B1 p* E4 E) ]  o/ l4 B. |
pi_1(u+k)=pi0(v-k);
+ [* i% d6 _& X8 z( `, Xend
7 @* n5 S' S: H! s8 }: nend( r' h9 p9 `% `; W$ a
if v<n
  F2 o* t- s- Z3 J9 c) G% t2 O- ]for k=(v+1):n9 E4 O! P4 q7 W5 u6 g* q
pi_1(k)=pi0(k);
9 I) S* P1 D% Qend2 [, m" J, ~) P
end; n9 x7 J0 Q$ p1 ]0 I& }) c* h; t# z
d_f=0;! ]/ b- O6 f3 W+ c- Y
if v<n
* u! n" V' P0 Dd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
# u& o' B- z6 [+ ffor k=(u+1):n
6 E( U6 C4 E6 Ld_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));' t( E& X6 y2 r& a
end  z/ B4 a; R+ v- e
d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));3 _1 S% R, J, y! a
for k=(u+1):n
- E# q/ H! N3 r( \9 p. b4 X+ Ud_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));! K+ V" s& N8 I8 N- g# q. A  G2 Q
end( I2 P  p7 r. a! W6 t6 g
else) P3 P8 Q! x2 d# V4 ^
d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));7 h& q, t( Z4 B& D' d& Y6 j
for k=(u+1):n
$ A! d! f5 x; Y$ @. e! b% qd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));+ K7 u) p4 `* a* Y9 a* ~& B
end
; Y* Y* q) e2 i' U9 H$ r  `  Ufor k=(u+1):n( \4 W) f' U: _+ F5 C- g
d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));9 N- V: Y/ x$ r0 o. u
end' y$ M& h: _$ q( p& G5 A1 i- u
end
; y$ O8 Q" ^% W% T1 Hpi_r=pi_1;
3 x+ x) E: A2 S3 A' y
% ]  S5 L" z2 F! v4 X得到:
) ~4 |0 u: }0 T+ |% M/ {( N  [f,T]=TSPSA(A,0,99)0 V: f5 t0 l$ L  j$ ~6 K! T: a
1 L4 `& g+ G2 ]7 y& r
f =- ~4 K0 ^( c0 v/ U- c
# K: }0 _0 F8 a, c
   Inf
: \: C8 w" x( t) k% C- b( z
! q2 t/ t$ [0 P* p) R" d, `" V" ^8 w) Z0 |8 o9 G/ I
T =
, a  c# ?: K3 k* S: Q7 j0 E
/ Q% ~9 X+ }; f7 e4 A  Columns 1 through 18
2 H2 @! k1 f$ a4 @" A, F+ l1 M7 ?. D. I4 l' h) u0 w! X
     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18& h9 X; S7 r: ?) D% _5 s! g

8 X. S* K% }/ z, w. P: L: ?  Columns 19 through 33! K  q+ h+ t  A$ q: Y" n
& y9 }5 j& L) I" F  h, ?+ v" ]4 ~
    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    335 L6 X+ q+ g7 v& v+ W' Z( I7 I

# M  \) U! a1 {( u- d这个初始,结束温度是自己随便设定的??
, J- Y/ X2 ~. {% ~$ B& q- 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.
" E" E& C8 L0 ^3 w# |F是目标最优值,T为最优路线。
  D! O  U8 X: K1 ~' O! J6 [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。
, S4 V+ N) j: c2 w  N( S3 J1 P7 R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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