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标题:
用模拟退火求TSP如何?
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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,。
4 k+ ^2 G. m# ]% [3 _ c3 J0 V
3 t. P/ X6 |- s: z. }- p% u6 N
A=xlsread('33点矩阵s上三角');
3 E ^2 e" y, C: i6 V* Z
>> for i=1:33;
; d# T. y" n4 _4 g- s
for j = 1:33
8 w/ U* C0 w$ U* k
if i<j
# a& X6 M6 k6 i# n: _
temp(i,j)=A(i,j);
' {9 f% b; J) P; `0 a1 u
A(j,i)=temp(i,j);
2 o/ I. W3 ~( P) t: G( L
end
2 \0 D: C+ \. r# O5 G; ?# o4 t
if isnan(A(i,j))
% u7 x/ y) R5 m1 }+ k# v7 a
A(i,j)=inf;
% U: u3 q5 T2 r+ y1 C1 Y
end
! v, ~+ w& F; }; r' _
! w) v- S1 M8 D$ b! W0 j$ F# @
end
+ U! [7 K, M' ?! M- V0 q) z9 J: g
end
1 D+ \5 V8 m6 V9 c' ~7 n x( p
0 S0 O% I r7 B+ ~9 n
: N9 q2 C) }) N& c' Z, \
这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
6 e! K( L _0 p- \2 W, \( H
' T2 K" g! p7 ^ N9 O1 }. E2 Y
8 y+ `$ F' C3 q/ _# L& f
function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
# B( }* Z2 S# w: z
%TSP问题(货郎担问题,旅行商问题)的模拟退火算法通用malab源程序
7 ?# f+ b. c4 W6 [
% f目标最优值,T最优路线,d距离矩阵,t0初始温度,tf结束温度
2 c$ s% O% K- c4 j, S9 t. H, N5 D! h! i
[m,n]=size(d);
8 k; ^- h" b+ l O1 M$ L7 c# t2 V
L=100*n;
: P& ^/ M( Z/ e/ q
t=t0;
1 N- u7 _. m/ B" ]7 p$ S% n
pi0=1:n;
/ C0 ~/ n h1 e1 B7 Q7 u
min_f=0;
% c, U. o. _3 b+ F
for k=1:n-1
: V, J3 i) `- j5 X) z2 d: \
min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
1 X& x3 |8 }* Q
end
, W' y. o3 N+ ^1 @* I
min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
9 U3 d A( O" r7 V* N6 h- w0 L
p_min=pi0;
- ?9 Z; D3 Y3 c/ M; Z
while t>tf
+ K c3 V4 r+ B/ d
for k=1:L;
/ c& t {2 r! a
kk=rand;
2 \, r' W( f: q$ W
[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
% H4 g# l6 b9 q) c9 r
r_r=rand;
# `: |5 }$ Y8 i6 b7 {
if d_f<0
8 K1 }8 w3 \, o. J. l+ I# c
pi0=pi_1;
7 [! s- `# R# o0 y: W$ ?( i1 R
elseif exp(d_f/t)>r_r
7 N8 D" ^5 A' s; u; c% c( Q5 j3 V
pi0=pi_1;
) ?! L# m2 d+ L' d0 `& Z( x
else
( C9 |5 I/ x) f0 t0 b1 J/ X
pi0=pi0;
% J |: m: _$ I0 H" G! I
end
( j' ? f9 b) a" X
end
}# l9 [' W6 A& W" k+ Z
f_temp=0;
" q. d8 {0 c( N- @: f" }% K: |
for k=1:n-1
- q$ `& \) {8 Y. n
f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
7 _' X1 V7 i0 w
end
% r/ s: \: C3 Q2 n+ ] r" j
f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
9 b: p7 M8 b" ^1 k) k' r1 H7 B* b
if min_f>f_temp
, V2 @9 f/ t; }$ F' V
min_f=f_temp;
6 Z. m+ f) C9 c+ c3 m
p_min=pi0;
- m+ B/ i) r: {( f- v
end
; c# c% C% X' \7 s; f9 Z% |
t=0.87*t;
) ^8 t) H5 F0 a
end
/ @/ x, S( o) u; |, V7 Z
f=min_f;
% ~$ p5 ?; F- p4 ]0 X
T=p_min;
& q1 s2 Q+ l ~6 Q5 J+ w- H
%aiwa要调用的子程序,用于产生新解
0 ~% U. j( a+ Q6 K/ @
function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
4 [& D% T! U! P% O5 A! C9 {8 o) O
[m,n]=size(d);
) @- {& ^% r$ I! |
clear m;
5 Y' Q4 n1 ^" N1 h/ Y8 `
u=rand;
( n7 R3 V/ {% _% z( }
u=u*(n-2);
5 o4 P9 s* O3 n8 S& d3 t
u=round(u);
! l' v( x9 n, D/ l/ ^- \
if u<2
9 o2 T8 k# | q K' M8 k2 [! x
u=2;
/ h) {5 I* g" L; L% b a0 M- @ m
end
, P, t' o+ ]) {9 @3 p. A
if u>n-2
0 B5 x: {+ I$ f: j+ R
u=n-2;
E6 T( b( K& G! b/ _! b2 \+ k
end
- `) K: }6 ?' |4 q2 E
v=rand;
( o) L$ ]* P8 ?' l0 r' S4 j2 S! r
v=v*(n-u+1);
1 e( F* u1 U& G7 k5 Y- ?
v=round(v);
9 e$ M1 Y% {" _" a
if v<1
1 ]/ P& [: y% y- q
v=1;
' W0 Y9 S% W7 x, Y
end
4 |, v/ I2 C% |5 G4 \
v=u+v;
' G: w' T% ]' P& y% i' b
if v>n
?0 u5 S+ f" O: a: K
v=n;
2 D( \# }9 d3 e2 @/ b0 e
end
! b k* c3 ~9 b+ [+ e- T( O6 T
pi_1(u)=pi0(v);
6 k: X2 h9 g7 ~$ I# r
pi_1(v)=pi0(u);
5 T' K v: t2 P4 b4 |4 m0 Y
if u>1
# U/ v3 p+ |/ z6 I ?
for k=1:u-1
3 P7 }$ v: P; R7 _, k. z" @; J
pi_1(k)=pi0(k);
1 K8 n6 l& N8 d1 Q# Q0 K# x, b
end
j& f) s2 F0 M
end
! }2 r& z& X- _
if v>(u+1)
1 ~3 J! b& P! a* v$ b
for k=1:v-u-1
2 }, c3 c7 o' O6 E1 ~
pi_1(u+k)=pi0(v-k);
& S5 O" s" \" @
end
# k1 Q/ T) X+ C' x p
end
2 b7 z5 M& N# j
if v<n
1 t; b2 [$ J) m9 [7 q
for k=(v+1):n
* A, B, J- ]' m) A2 ?* R$ p
pi_1(k)=pi0(k);
- O$ P0 ^! C# h7 @) P, }
end
8 z; v7 f. o9 ~- z% N8 `" D' L
end
% e7 H v& i0 c. w/ N
d_f=0;
, {6 A9 [* |7 Q- o
if v<n
' d4 a8 b b# H1 B+ T- [- J( o
d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
5 K/ Z! x; q5 v; s& Z& E4 Q1 x
for k=(u+1):n
! ]' {. n3 u( u* g
d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
+ o9 M( L+ z: l" W4 h T" [4 D( @
end
6 {; V V \9 X7 ^% W7 Z: }! G1 E. y
d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
2 f- n' d) ?: n; E
for k=(u+1):n
7 z' W" N) P. c- C& K, N& U& P
d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
& I2 V8 B" Y, b9 p$ D3 I; g
end
( b' R/ \; h. s; ^
else
* t H! J9 E: D1 j
d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
6 ~2 H1 s3 p4 w/ c7 R% B
for k=(u+1):n
* f3 D2 z' \9 S. h
d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
( W; w% x/ U. f$ c
end
( ?* K1 }0 H8 x3 D. ^6 V
for k=(u+1):n
" G" o m# |( c5 c. f
d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
2 J1 ?3 [# M& i N' l; y- U
end
e F0 Z7 I; S: i, }
end
# ^! a" b: B$ l, l2 J( V
pi_r=pi_1;
+ x/ d: c0 h( S" H! S5 Q. l9 Z v
' j' I- V# j) I( R8 j6 {. s
得到:
! C. l) s& |; M8 S
[f,T]=TSPSA(A,0,99)
" V$ S( Z, ^4 \$ }# ]$ h4 L$ ^, \ u
+ k9 ^) H) d( C$ z
f =
* l" {/ l' W* x
( `2 P& Z0 _0 b# m" n
Inf
9 f4 Q* Q! c. r$ N9 \, n
6 q' j8 C. }; v0 w
4 Y+ A( q& R- B1 S% w2 U5 ~
T =
2 x; _2 g% x) x4 ~, L
- `5 \6 L$ z" z/ D+ t
Columns 1 through 18
' i6 e" q9 |/ U3 Z
+ q, y2 a1 ]. |/ u% c6 c4 f
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 I5 v [1 t) Z1 n _
* D" Y ]# d3 K: U
Columns 19 through 33
2 \! M1 d! W3 i0 W& N: [& \0 ?7 S
/ ^8 X# Y4 |6 D, j1 |; f8 t
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
% H4 X, N4 Z0 J4 N, ^
* e" G& j' I/ U' y
这个初始,结束温度是自己随便设定的??
- d+ s5 B) B, g f) s0 r5 q
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.
I9 N1 V! J7 ~! O
F是目标最优值,T为最优路线。
) f7 H( @* p* N" C" ]
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。
( t" e- C* {7 b/ U9 Z1 ~
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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