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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。6 K1 ]" Q' e9 `: H/ h  F, U) N" i
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 # u1 O2 W! v  d0 `- k
  2. %
    8 ?6 c# w+ @8 i
  3. %    %    %    %    %    %    %    %    %    %    % 1 H3 R, t+ z$ R! y

  4. 3 S4 ]# h- g& n* v
  5. %initialize the parameters of ant colony algorithms
    7 U$ U0 _! F: i8 p
  6. load data.txt;
    ' [, T1 o  `% t# C
  7. d=data(:,2:3);
    : N0 y% d) T4 A% N0 R! B
  8. g=data(:,4);
    ( q$ d: @3 `' ]9 c
  9. m=31; % 蚂蚁数
      u; }; P8 `! [& |
  10. alpha=1; ! T: B" j9 ~  \7 @
  11. belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数 ( g* ~0 n5 w$ r; W6 U  K
  12. lmda=0; # F- R. E2 v2 _
  13. rou=0.9;　%衰减系数
    / {0 n( _$ o& y* z2 H  G+ O* J
  14. q0=0.95;
    - }1 R2 V) F! A, s& z
  15. % 概率
    : E. i) u% [* N- s1 g  A3 z
  16. tao0=1/(31*841.04);%初始信息素 $ o! Q4 h4 G" @" @/ H; y9 W7 g$ H
  17. Q=1;%　蚂蚁循环一周所释放的信息素 9 D5 Q, H1 g: g# i: J5 U
  18. defined_phrm=15.0;   % initial pheromone level value  0 B4 u! V* V$ I. b5 u  x9 G; o1 n2 X
  19. QV=100;  % 车辆容量
    ) a0 Z2 Z" T. e% f5 V1 U
  20. vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1;　%所完成任务所需的最少车数
    9 d; W! K4 ^/ p0 M% m* L
  21. V=40; 3 r/ ^. ?2 m7 p! @3 @/ z
  22. % 计算两点的距离  
    : E7 D8 ?8 m2 k
  23. for i=1:32; ( r6 J0 n) L7 ~
  24.     for j=1:32;
    / B) ^- }% e2 [+ b$ q
  25.        dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
    ; [7 R8 M, I2 p4 p9 Z
  26.     end;
    : h( ^# L* o( r
  27. end; 3 Y! i5 ?% A. l. w8 @
  28. %给tao miu赋初值 " W5 }) A3 G/ \0 T) o2 r; s5 d3 U. U
  29. for i=1:32; 7 _' D2 H4 N5 W1 `
  30.        for j=1:32; 4 P& m0 b3 i- d3 w+ E4 B
  31.            if i~=j; 3 ?0 U/ ?0 E3 q; @9 C1 h
  32.                %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j);
    0 [% u7 O  `: Q4 S, ~
  33.                tao(i,j)=defined_phrm; * }7 V! ?& G4 E7 b2 x
  34.                miu(i,j)=1/dist(i,j);  9 x. }& Z. [" L; _: ~. O7 n7 N
  35.            end;                   , w/ E" l* U- I! K
  36.        end;
    + Z$ ?" @! y* ?, m2 w! b) Z- {
  37. end; 6 p1 X; l+ j( r2 A

  38. " T/ h7 v/ H% V( P2 }! I
  39. for k=1:32; 3 R" q& M& r4 c/ }6 I
  40.      for k=1:32;
    4 I  {' O* P- B6 x: Q9 {
  41.          deltao(i,j)=0; 4 u' o: T) J$ N: i4 c7 V+ [
  42.      end;
    , T0 c" ?3 s' W5 h( ]
  43. end;            
    * k& {2 v6 r2 K2 `0 y& i
  44. best_cost=10000;        6 a" o( N! E% n, E, u
  45. for n_gen=1:50;
    ( r" O- R8 x; [- t0 X4 @  r' Z) {
  46.    print_head(n_gen);  7 Z. b" k  F5 n7 S
  47.   for i=1:m; # `) @8 j- B0 T+ \  p1 Q) u
  48.      %best_solution=[]; / G5 K4 u9 Q, p2 [2 Q
  49.      print_head2(i); , G5 {# N# T% @5 r7 @% D8 A
  50.      sumload=0;
    2 e, z. X" u" q$ n! l* ?4 W
  51.      cur_pos(i)=1;
    ' A: j) w. T5 r) \; \
  52.      rn=randperm(32);
    " |0 {8 G6 r# o8 U, M) z! C
  53.      n=1;
    ; ~5 @0 y; U3 s! q, S/ u( d, V
  54.      nn=1;
    3 @+ x. L$ y' _6 b
  55.      part_sol(nn)=1; . a7 w- j" s, M9 N0 [% b' o, Z. }
  56.      %cost(n_gen,i)=0.0; ) b3 _, |6 z' C/ M" M* A
  57.      n_sol=0;   % 由蚂蚁产生的路径数量 0 q% \; ^6 G! Z8 O$ K$ x5 Y* E
  58.      M_vehicle=500; ) Y9 q% v& E3 V
  59.      t=0;  %最佳路径数组的元素数为0 8 n( B* j8 r$ X3 m& x' x, y# `5 \
  60.            9 P' Z* z, m: w$ E( H$ u& {, c
  61.      while sumload<=QV;
    ! a2 X# L% _* ?" ?
  62.                 2 A2 F. I" d" N) z
  63.         for k=1:length(rn); , R: P4 n9 J  s, \3 c3 o
  64.             if sumload+g(rn(k))<=QV;
    & t! G! d8 p6 k7 X8 S: s2 b/ d5 z! p
  65.                 gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV; 0 l3 @  @' N4 O7 A0 F9 i# |$ ~
  66.                 A(n)=rn(k); % E, y7 d! p* E) M% }: Z3 o
  67.                 n=n+1; . Q! [- f: R; U9 x6 \( H
  68.             end;
    % c: ]1 C& A" {; p. J, u6 J
  69.         end; $ b" w3 X4 D- P1 G4 ]
  70.        fid=fopen('out_customer.txt','a+');
    , K) y3 N6 O' r1 H# \! L7 w- G' A
  71.         fprintf(fid,'%s  %i\t','the current position is:',cur_pos(i));   
    , I5 X0 ?% e; p3 @  x2 n- q2 n
  72.         fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:')
    ( [. c. j# g: |8 T' M
  73.         fprintf(fid,'\t%i\n',A);
    6 c' ]0 _; S- B  _: X5 m, z5 T: ?
  74.         fprintf(fid,'------------------------------\n');
    $ M. o/ ?7 d4 u; _" V$ b! l
  75.         fclose(fid);
    2 ~1 C% n, {/ w0 g
  76.              p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i); ' p0 m+ U2 ?8 R( N- |, L
  77.         maxp=1e-8;
    / z; g8 J- c# |3 P" D
  78.         na=length(A); , W3 `  a. R+ `  @4 \
  79.         for j=1:na;
    : e$ w$ h4 U6 K" ]3 ], {" E& R
  80.                if p(j)>maxp
    6 n% Y3 C( j+ V5 K; z( x9 m% R
  81.                    maxp=p(j);
    - l/ T$ z# ?( [9 y, U
  82.                    index_max=j; 8 ]) a9 s$ q0 C( t# k, u% V4 S) n
  83.                end; # I9 l7 U  m; J" G
  84.         end; 6 F- f! F1 S/ g3 N/ f# @/ P
  85.             
    - v# }3 u$ z* ~  q' N; a2 e& P) r* n6 Q
  86.         old_pos=cur_pos(i); . j7 ~! K3 u' K% c1 Z. u
  87.         if rand(1)<q0
    ; m1 A( p+ k1 A+ w  [- X3 d
  88.             cur_pos(i)=A(index_max);
    : J0 l6 k7 Y8 y# A
  89.         else  : m: A. D8 x9 V! f; {9 u+ f  c0 `
  90.             krnd=randperm(na); 9 P; S) ~3 r( l% N; V$ e. X0 t
  91.             cur_pos(i)=A(krnd(1));        
    % A' X3 B" K' |; Z+ @0 s
  92.             bbb=[old_pos cur_pos(i)];
    5 X  i" U5 W1 x
  93.             ccc=[1 1];
    " F, ^- `8 ~! b0 O1 L5 A
  94.             if bbb==ccc; ! g" Q- C- l; H# F; p6 }
  95.                 cur_pos(i)=A(krnd(2));  
    " j6 u) X* ]4 g& `, \( D
  96.             end;
    . S  g  M7 |* Z
  97.         end;
    $ h5 ~1 B  {0 E
  98.          
    3 Q1 q  f' p) n. a$ r
  99.         tao(old_pos,cur_pos(i))=taolocalupdate(tao(old_pos,cur_pos(i)),rou,tao0);%对所经弧进行局部更新 ! C8 o; K# Y" M: q
  100.          ! R4 \) w0 j) J! S2 i. L( ^: F
  101.         sumload=sumload+g(cur_pos(i)); * I8 P5 s1 Y+ t6 z

  102. ' Z/ N0 ^7 R; N% R( H( {
  103.         nn=nn+1;
    * ?. D* B0 q' {- u5 m
  104.         part_sol(nn)=cur_pos(i); ; a1 k/ H9 ]( _
  105.         temp_load=sumload; " g% G1 w1 J* ]" g& [/ j' h
  106.                            
    ; V+ I" Z/ u+ l& z/ X- H
  107.         if cur_pos(i)~=1;
    / `! N  b7 ^6 [( f. n
  108.             rn=setdiff(rn,cur_pos(i));
    ! x  o# @  b" U* C) z
  109.             n=1; / v" R: `5 W0 ?; h
  110.             A=[];
    . U5 T3 j+ @* y  n, @+ i: a
  111.         end; 2 x3 x9 y/ p2 ~8 K* g
  112.          
    0 C* m* r! {. ]$ O5 u0 V
  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 ( n' q$ ^0 Y+ c+ [
  114.            if setdiff(part_sol,1)~=[];
    8 ]' X! ]2 U; d2 K2 m
  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 " N! @& Y! b* M- c* y. A4 e8 S
  116.                 fid=fopen('out_solution.txt','a+');
    ; U' h1 K2 c4 \& r* A2 n
  117.                 fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:'); ( @; s2 r% n8 N/ M3 J
  118.                 fprintf(fid,'%i  ',part_sol);
    % j. P- g) R+ D# G7 J% P% j3 X/ g. z
  119.                 fprintf(fid,'\n');
    3 P- G* D! ]1 O5 i8 A
  120.                 fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:');
    ' K* T5 _  P7 Y1 S6 N9 r# T, `( d% L
  121.                 fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
    9 A9 A5 y2 f  c
  122.                 fprintf(fid,'------------------------------\n');
    2 X( T  [" {$ v  E
  123.                 fclose(fid);        
    4 `* h- b* x2 t+ |$ Q
  124.                  
    % _% G# x6 A7 T5 p- P/ ~7 _% h; g& r
  125.                 % 对所得路径进行路径内3-opt优化   _7 a" c: w# C
  126.                 final_sol=exchange(part_sol);
    ' ]2 }& b# @+ b# \  u8 N! _
  127.                               . s% r) S2 P9 Q$ M" d/ f
  128.                 for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 / E  F! e6 j2 M
  129.                     temp(t+nt)=final_sol(nt);
    , Q% L* Y. u. i) o
  130.                 end;
    9 D2 X5 i1 A& ?0 N% C
  131.                 t=t+length(final_sol)-1;
    1 P( ?( b  i2 j, A  v
  132.                  1 I4 p% n, l$ l  A3 [# ^
  133.                 sumload=0;
    ' N0 J9 {7 M8 F: v, ~
  134.                 final_sol=setdiff(final_sol,1);   `, k  R) E% y; |
  135.                 rn=setdiff(rn,final_sol);
    3 w6 N8 y8 ]. M7 E
  136.                 part_sol=[]; / }! r" y& y2 C- z9 w. |& I5 g0 A
  137.                 final_sol=[];
    $ P- i- l$ }& M# v1 X" I: i
  138.                 nn=1; 7 G/ }/ x1 B( ~- r: k, V+ D
  139.                 part_sol(nn)=cur_pos(i);
    9 T2 e9 c) k" o0 Y3 x2 e
  140.                 A=[];
    " ^2 _6 H/ X  @: T8 I1 F3 U
  141.                 n=1;
    ; m" O2 _7 U/ O2 i
  142.                  5 }, ^$ U7 z4 d# ^1 C! U$ t
  143.             end;   
    1 x" x) Y4 T+ }! f. h! P
  144.         end;
    0 a5 [  n6 ^6 n8 _8 g0 g
  145.                  
    9 @. g3 v9 f# E
  146.         if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径
    : ]. @; H9 b0 Z: R. j( m4 o. I- j0 k
  147.             n_sol=n_sol+1;
    % b% q: y' J( A/ s
  148.             nl=length(part_sol); 7 ^; t( l$ j0 W: ]5 r' W. Q
  149.             part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1
    / a2 O# R' A) w: Z
  150.              2 h( n: O" [- C6 k2 u4 V
  151.             % 对所得路径进行路径内3-opt优化 % ^1 r, `" n9 @  b4 s
  152.             final_sol=exchange(part_sol);            
    ( N* v0 g- g0 w
  153.             # B6 ~* v+ E0 M+ `3 H
  154.             for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 ( l8 o$ o4 [* B
  155.                 temp(t+nt)=final_sol(nt);                 
    ! e/ I; D$ @. @. Z  T; f8 V
  156.             end; # N1 d: o2 R: S& w+ l
  157.             
    0 R7 y5 J4 E+ ?& m8 C/ R
  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
      M1 X+ I7 h5 v
  159.             
    / N2 P* S! D! j; M. `( v# e
  160.             for ki=1:length(temp)-1;
    7 H+ ]8 v- x% G6 g
  161.                 deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i);
    5 S1 ]- g0 T7 `8 p) p
  162.             end;  
    $ n/ a% y$ y4 b' j& C" ?0 e& r3 o
  163.             6 t. m0 X+ y2 X  H5 f- J
  164.             if cost(n_gen,i)<best_cost; , D/ z) F+ h1 b5 ~' E
  165.                 best_cost=cost(n_gen,i);
    2 ?% x: S9 d) o8 v- e. p
  166.                 old_cost=best_cost; / ?; ~7 u; \% D0 K
  167.                 best_gen=n_gen;  % 产生最小费用的代数
    - `: f6 H  X3 \1 b& w; |% d& J1 D# D
  168.                 best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁
    + `4 P. K: A# b4 [
  169.                 best_solution=temp;
    3 ~! b# R: I0 Q. c  M
  170.             end;
    + S. D, ^$ R1 m2 N% \2 [2 k: s1 Q& c, [" f
  171.                                    ; Y& a0 G4 e7 D1 a( S& a/ f
  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
    - q& i# Y) H: u' S8 g6 D+ [& |
  173.                 for ii=1:32;
    + `$ }3 s+ N  m9 I, E4 o, M
  174.                     for jj=1:32; . H# t9 o# q7 t$ @( N
  175.                         tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
    2 l+ _0 X6 x* U7 f9 F
  176.                     end; 6 ~8 E8 ]7 R0 l! i  o  ?5 _
  177.                 end;
    6 X. _- y( k3 S/ F1 s2 g' T' _' L
  178.                  7 {; D& e" j" ]( x
  179.                 for kk=1:length(best_solution)-1;
    0 L3 H1 v+ O5 t* T7 S- D: O, Q1 R
  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)); 0 C( v' h0 h5 N7 j& v2 O
  181.                 end;  6 W% W3 N+ a5 H5 h0 V4 L5 l
  182.             end;      4 ?5 [. J2 I" Q# m
  183.                        - k3 J1 }8 F9 I( i" E  r
  184.             fid=fopen('out_solution.txt','a+'); ( C8 d/ M- [9 L+ ^0 g! q# g, r0 b
  185.             fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:'); . i1 [3 M: |9 l4 ^: k1 u) l
  186.             fprintf(fid,'%i ',part_sol); 0 J2 O- F6 p" F! _8 }) n7 {0 L
  187.             fprintf(fid,'\n'); 4 E2 F) b% X: n/ g/ m: [8 z
  188.             fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load);
    ; R; b+ g( {0 S9 e$ ~8 L% M7 F
  189.             fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i)); + k! M& u: d# N' 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 - h* V7 W' i4 o  P
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

( i6 ?4 e$ ^7 [: }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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