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标题: 谁有蚁群算法的仿真工具 [打印本页]
作者: 落小墨    时间: 2014-8-5 20:49
标题: 谁有蚁群算法的仿真工具
谁有蚁群算法的仿真工具啊，有的麻烦给我发一个，邮箱是2298493204@qq.com不胜感激。
% a6 s4 S! O9 F6 z9 r: B
作者: madio    时间: 2014-8-6 10:39
仿真工具还真没有，我觉得需要看看具体用在哪些方向，可以具体找代码！下面是一个TSP问题的代码
  1. %    the procedure of ant colony algorithm for VRP - H- x% v% P) t$ k* ?
  2. %
      j* H: _$ _: U/ }
  3. %    %    %    %    %    %    %    %    %    %    % 4 h7 d1 r7 x9 _* k& n/ @

  4. - m- E: r! y2 i: j! g
  5. %initialize the parameters of ant colony algorithms ; }2 u! P" c. M6 _7 @: A! Z
  6. load data.txt;
    - n4 Y! ?! \/ v6 r& l9 ?
  7. d=data(:,2:3);
    $ B0 N1 r+ z4 [0 r9 ^: g
  8. g=data(:,4); 6 ~0 T3 W# O2 D/ _, \
  9. m=31; % 蚂蚁数
    ; b2 }( ^0 W$ O. ]  g2 m3 }) L2 J
  10. alpha=1;
    % x& t# R  R% S
  11. belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数 - n1 k7 m1 l2 ]' B" h+ D  }7 I
  12. lmda=0; 3 M" ^" L, L7 J& b: U0 t
  13. rou=0.9;　%衰减系数 7 A- O+ z0 _- D0 T. C% {
  14. q0=0.95; * p, p2 C2 ~6 \& Z3 \: R) }
  15. % 概率
    $ {/ C' P1 y3 l% g+ L4 n+ Q4 [
  16. tao0=1/(31*841.04);%初始信息素
    ) i7 K2 ?: k* \! F
  17. Q=1;%　蚂蚁循环一周所释放的信息素
    * Y. _/ v; v3 ]6 j$ A/ ?% f
  18. defined_phrm=15.0;   % initial pheromone level value  7 t3 C8 P7 h! ]8 @
  19. QV=100;  % 车辆容量
    / _# ^) i- @" G1 m7 _+ T
  20. vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1;　%所完成任务所需的最少车数
    2 F) Q, Z0 B7 b# g) b2 b
  21. V=40;
    9 L1 j1 U* x& s
  22. % 计算两点的距离  + V6 v0 ^, ^. y4 o8 k9 }7 c
  23. for i=1:32;
    : W/ F$ k5 c9 S8 i& i( u8 s
  24.     for j=1:32; + c0 H: X7 |* w% x2 F$ h
  25.        dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
    # ^6 k& a; f. z& U
  26.     end;
    6 l7 ~0 B: Y5 Q* ~# x  Z
  27. end; % z' {& W7 f7 T) L
  28. %给tao miu赋初值 & h0 r, x; s$ [
  29. for i=1:32;
    ( O; U: _0 i, `  G8 z: [
  30.        for j=1:32;
    & A% U+ N" R( N! O# }+ d: a
  31.            if i~=j;
    + _+ D+ `, B  P6 n: Y. {' m! C) h% K; f
  32.                %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j);
    2 }8 s" _- p) E7 S* K
  33.                tao(i,j)=defined_phrm; : L' t1 o0 ]1 S# q
  34.                miu(i,j)=1/dist(i,j);  & z+ @3 k1 g, l9 B1 c. [( \7 q
  35.            end;                   2 k3 B+ d+ _" ?! D( P  j
  36.        end; ! ]* s. l9 x! B+ N$ o
  37. end; / ^  M! ~/ e! ~- B2 X4 r

  38. : P3 l3 B1 ?1 n& z
  39. for k=1:32; - ^+ F% Q9 ?, r; R# p1 ?, c% l) \
  40.      for k=1:32; 0 v7 Q" ]% T7 f8 u
  41.          deltao(i,j)=0; 0 Q1 w' v; w3 ~4 I& K; t0 r
  42.      end; + W9 b3 j& g9 A5 Q' ^, C9 h3 h8 Y
  43. end;             6 A2 ~+ X* d& p& F* `6 M
  44. best_cost=10000;        / G2 t: t& V. X# R
  45. for n_gen=1:50; 7 N: ^$ V% C5 z# @/ Z
  46.    print_head(n_gen);  
    4 w6 B( ^! k$ d. w# d. O
  47.   for i=1:m;
    4 [+ t! E: U* X9 J3 T0 o6 ?
  48.      %best_solution=[];
    6 p1 C% g$ p* q
  49.      print_head2(i); 3 l4 p/ j. Z7 d
  50.      sumload=0; 6 [  k( Z1 _# J
  51.      cur_pos(i)=1; . b6 X) l% M& |& K% Q
  52.      rn=randperm(32); 7 e. }( A1 y8 `1 [. T) g
  53.      n=1;
    - I. m. P* u; P" n& r) J: R
  54.      nn=1;
    ; ~$ W. x8 O2 B+ k2 D- B
  55.      part_sol(nn)=1;
    7 {4 q+ B/ T4 \6 A9 g. n; I  p
  56.      %cost(n_gen,i)=0.0;
    2 A* d! {4 M0 k; n0 \
  57.      n_sol=0;   % 由蚂蚁产生的路径数量 ; N! q# X3 s( j5 T
  58.      M_vehicle=500;
    % B2 d; K9 e; S% v- s
  59.      t=0;  %最佳路径数组的元素数为0
    ) K" W0 T, i+ v) U+ q' Q+ Y! q
  60.            
    2 U3 w! e, v+ _: x3 a) K# t5 R1 G
  61.      while sumload<=QV;
    1 ?1 i7 F/ b0 _5 g; y
  62.                
    + ]/ v/ v/ c- J' q3 I
  63.         for k=1:length(rn); 0 O& K1 G1 \4 c& L0 a
  64.             if sumload+g(rn(k))<=QV;
    / Y9 I. k2 V! ^6 o: G+ B( K) ^. L4 l
  65.                 gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV;
    % T2 u7 f5 o( s, q: h. k% X3 b
  66.                 A(n)=rn(k); 5 }2 a7 ~' l  S( C
  67.                 n=n+1;
    0 e- v- B& Q! \. j, U9 Q
  68.             end;
    ' G+ X; p9 ~1 H2 L
  69.         end; & u) w2 H# m' E# ]- \1 U$ H
  70.        fid=fopen('out_customer.txt','a+');
    % F3 @. T( f/ F' o
  71.         fprintf(fid,'%s  %i\t','the current position is:',cur_pos(i));   7 F6 F/ z) y  {6 e
  72.         fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:')
    - x; t  z0 v1 x- d4 N9 H  o
  73.         fprintf(fid,'\t%i\n',A);
    0 t+ i! W; w' e# w7 A7 w5 C
  74.         fprintf(fid,'------------------------------\n'); * [, |" d* J7 C
  75.         fclose(fid); 5 g+ K. Y* t" Q( O& {% Y0 F& w
  76.              p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i); + G, G: h6 e+ x5 K) u, }* ^1 w
  77.         maxp=1e-8; 0 K7 {3 j) X. A) ]6 n
  78.         na=length(A);
    9 e8 T' y" M, o5 ?& {
  79.         for j=1:na;
    # X* G  n9 e2 N8 k* ^9 s
  80.                if p(j)>maxp , U- m. B: s' Y5 ~7 g, H
  81.                    maxp=p(j); ' M* ?3 L$ Z# y3 E/ i
  82.                    index_max=j; % F# A/ L( E" q3 F& z$ n& I$ v
  83.                end;
    # f$ {2 i! R. A7 l! Z' W2 B
  84.         end;
    . N: P% K2 ~0 I* Q) G; D) v0 j! ?
  85.             
    . J$ {7 ^- j3 C9 U$ U% G
  86.         old_pos=cur_pos(i); 7 I  f3 k$ w2 _
  87.         if rand(1)<q0 7 {# X! t$ |- h, Y/ A
  88.             cur_pos(i)=A(index_max);
    2 W1 }2 |! g6 m& r8 Y. j7 S- @- D8 A
  89.         else  . L& U" @! k5 ?. c; e+ M* x2 k
  90.             krnd=randperm(na);
    # s' L( e- x6 B5 o
  91.             cur_pos(i)=A(krnd(1));        " P$ o# E# D# `2 y
  92.             bbb=[old_pos cur_pos(i)]; & w2 e' n8 o) t1 W9 b  l  L3 v
  93.             ccc=[1 1]; + h1 Y: q3 U: Q, W4 n
  94.             if bbb==ccc;
    7 d( U! _9 u) L$ ?
  95.                 cur_pos(i)=A(krnd(2));  
    0 s" }# w' M% |4 [: d5 Q/ r/ ~; E4 x$ t
  96.             end;
    & z7 }; ]2 \0 V3 ]- v2 d
  97.         end; ; L+ o; ?+ |( z* ?+ F3 ~1 O/ H
  98.          
    + m: `! P9 ?' ]8 R8 e( I
  99.         tao(old_pos,cur_pos(i))=taolocalupdate(tao(old_pos,cur_pos(i)),rou,tao0);%对所经弧进行局部更新 2 b. @4 h' c3 k1 f1 t9 t
  100.          
      |' P0 q+ `" H. X- E, I" I
  101.         sumload=sumload+g(cur_pos(i)); 3 Z% u& R* ^: D8 G# M4 h/ S

  102. , b5 D$ a9 t8 |. [( G) p; O
  103.         nn=nn+1; 1 y: l7 P( G0 Q
  104.         part_sol(nn)=cur_pos(i);
    5 _& G% c* Q+ p
  105.         temp_load=sumload; * @! M3 L3 I5 v  H
  106.                            
    ' r' l& t' c5 n
  107.         if cur_pos(i)~=1;
    2 Q! o* d7 e5 ~. D  |7 y2 D1 i. K" C
  108.             rn=setdiff(rn,cur_pos(i)); 2 }$ o. m& P$ b, V
  109.             n=1; ( R% Z$ N) m. t% I
  110.             A=[];
    & z8 e3 c" Z  S, {8 y. K: M4 Y
  111.         end;
    8 r5 ?" z+ w+ T
  112.          2 N! `; e3 l8 [' E
  113.         if cur_pos(i)==1;  % 如果当前点为车场,将当前路径中的已访问用户去掉后,开始产生新路径
    ) A0 W$ ?' f% |
  114.            if setdiff(part_sol,1)~=[]; $ V6 M1 ^  Q" _# y+ x
  115.                 n_sol=n_sol+1;  % 表示产生的路径数,n_sol=1,2,3,..5,6...,超过5条对其费用加上车辆的派遣费用 # O! S2 m  e! T
  116.                 fid=fopen('out_solution.txt','a+');
    # k( k4 p8 ~5 p# F, @! ^
  117.                 fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:');
    8 K- F/ k7 ~* w6 ^" B+ R
  118.                 fprintf(fid,'%i  ',part_sol);
    8 @4 `( B  F5 P+ O
  119.                 fprintf(fid,'\n');
      `5 g) W2 d) o# K+ y
  120.                 fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); % c" Q; z+ x+ ]
  121.                 fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
    / M% W. E, t# E* e: n
  122.                 fprintf(fid,'------------------------------\n');
    $ }1 _1 }" d1 D
  123.                 fclose(fid);        2 U5 z, ]1 S  C2 o; L+ G* S9 s
  124.                  
    & n$ u+ O& r4 w/ J6 `
  125.                 % 对所得路径进行路径内3-opt优化
    " B3 D  u) M, p2 i) e" P
  126.                 final_sol=exchange(part_sol);
    2 `; Z0 u, l, c) u  h1 X7 m
  127.                               ; \/ r8 _7 S) K0 z0 h  _
  128.                 for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 ( M) S/ k6 G/ a0 \- X. o+ g; H
  129.                     temp(t+nt)=final_sol(nt);
    - U+ D; X3 l; P; \7 N8 ?5 b- c& J
  130.                 end;   O0 E1 b3 N: V4 s+ x  G& A5 D5 I
  131.                 t=t+length(final_sol)-1;   h: P- z3 I1 w" }- }# G2 s8 F
  132.                  
    & n0 f. U3 S/ p; e7 b" v
  133.                 sumload=0;
    $ k2 Y& X: n1 f9 a  n: |1 E
  134.                 final_sol=setdiff(final_sol,1);
    + S) S( `* I$ j( K) V% [6 O
  135.                 rn=setdiff(rn,final_sol); 5 T# ^2 k: I  Z/ k9 s; }
  136.                 part_sol=[];
    ( B! V4 |9 P6 I! g5 L
  137.                 final_sol=[];
    ! ]8 `6 \1 ?+ z" w" }
  138.                 nn=1; 7 I/ W% N; w+ c
  139.                 part_sol(nn)=cur_pos(i); ; `+ N4 }/ |; t* n
  140.                 A=[]; & Y. ~: F  }/ s) @
  141.                 n=1;
    $ E' [% b7 U$ t+ y* F4 U# F+ E
  142.                  
    # a2 s  X4 u0 _% N9 y0 z9 ^
  143.             end;   
    : ~, }8 l9 p, @  ]# |* H$ Q" k$ }. K
  144.         end;
      X' O5 W/ L1 p, B
  145.                  
      J( }" M' n# X! h! H( w% p
  146.         if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径 7 d' X# m! @% |& [" q
  147.             n_sol=n_sol+1; ! e/ q- M  o" Y! M0 R$ f$ R
  148.             nl=length(part_sol);
    ; R& ^+ d4 D9 b3 y% k$ [
  149.             part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1 * F& {' K  G- H( s7 R
  150.              $ o* D, y- S9 j4 h
  151.             % 对所得路径进行路径内3-opt优化 ' G# }0 _  H0 N- [
  152.             final_sol=exchange(part_sol);            
    5 v; C3 R. L. r0 r& h2 f! {
  153.             . v1 M' u( `: M% W
  154.             for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组
      ^! K3 |+ k# E- |2 p8 u; n" n! @
  155.                 temp(t+nt)=final_sol(nt);                 ( x" @& J# G" s& V6 G' O
  156.             end; ! m+ c: B7 r0 A, e. Z; b
  157.             
    ! \" g" b3 o1 |1 G$ s; |
  158.             cost(n_gen,i)=cost_sol(temp,dist)+M_vehicle*(n_sol-vehicle_best);   %计算由蚂蚁i产生的路径总长度 0 O2 G3 ]& a- H  b
  159.             
    4 U" Q# S: |; h9 j9 O) V& {
  160.             for ki=1:length(temp)-1; % I, s) E& f, ]3 t6 g/ j3 U+ B
  161.                 deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i);
    # k& q# f% H1 S, a
  162.             end;  " P( Y2 W+ f, b' B
  163.             : Z7 C$ F: }9 c& Q/ u
  164.             if cost(n_gen,i)<best_cost;
    4 V' T& P: P" Z% _+ b2 C
  165.                 best_cost=cost(n_gen,i);
    + y' `9 ]2 |+ B& {) X
  166.                 old_cost=best_cost; : \/ y+ ~# G# `: |! r+ \
  167.                 best_gen=n_gen;  % 产生最小费用的代数
    " t* G& B* A6 B4 d
  168.                 best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁 % Y  {1 V+ F3 C# L3 ^- U7 L
  169.                 best_solution=temp; * T+ S3 O% i  M( B1 c
  170.             end;
    4 _6 [1 x8 l* r) q3 Z
  171.                                    
    - l' e7 b  @5 u' l& W( {! Y  Z$ ?
  172.             if i==m;　　%如果所有蚂蚁均完成一次循环，，则用最佳费用所对应的路径对弧进行整体更新 * B- I8 T: j+ O. T8 ~
  173.                 for ii=1:32; % Z) b# s5 }9 {+ S' U; g9 z! i
  174.                     for jj=1:32; ! x7 ?; F$ |6 ]$ {% T& ^: E
  175.                         tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj); ' @% h! G4 e/ B3 b" C, u
  176.                     end;
    . R' j) ?6 @9 j" t
  177.                 end;
    + n' F- Q, G6 T2 B3 x
  178.                  
    ; M; V/ s7 E( ~. T
  179.                 for kk=1:length(best_solution)-1; 0 o+ D, ~  i: q- Y( `
  180.                     tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1));
    4 |. n7 ^9 \! k) a; J- R
  181.                 end;  
    ( a6 U  t0 t6 Z; W0 \
  182.             end;      
    % s7 L2 I* o. p5 t" m* l
  183.                        
    - N0 x% M7 ~( {
  184.             fid=fopen('out_solution.txt','a+');
    ' |2 D" {/ u. b  O
  185.             fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:');
    2 }9 O2 l* b: ?5 V
  186.             fprintf(fid,'%i ',part_sol); " ^- |; R' b- E) q$ n, |6 T" z" ~
  187.             fprintf(fid,'\n');
    $ W  o: ?7 u( w  y' a
  188.             fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load); 2 z2 C, Q/ P5 T1 S* ^8 h
  189.             fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i)); 8 Z# n5 C- _) d0 }: \# ?7 i0 ~# |4 X: [! b
  190.             fprintf(fid,'------------------------------\n'); , A5 m# C* |5 v7 N- a: B* z1 G
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作者: 落小墨    时间: 2014-8-6 16:34
madio 发表于 2014-8-6 10:39 ! Q2 R" r. n. N! N& M
仿真工具还真没有，我觉得需要看看具体用在哪些方向，可以具体找代码！下面是一个TSP问题的代码

& ?0 P3 `9 k* z0 T- r谢谢你的回答，看来你是高手啊，我正在写“基于蚁群算法的车辆路径优化问题”的毕业论文，希望你多多指点啊



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