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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。1 }6 U( W: \( ~" G
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 6 Z9 r, X% }. u5 \  V
  2. % % B$ a2 p. E* n6 T, C+ G
  3. %    %    %    %    %    %    %    %    %    %    %
    : k! L6 `/ Q0 z; Q9 z2 q3 ~

  4. 1 \0 P- ~( ?' o5 l7 Y. S
  5. %initialize the parameters of ant colony algorithms / {9 {* a, w( T6 f
  6. load data.txt;
    9 t$ Z- U" B( F% F' P* \
  7. d=data(:,2:3); : R- ?: P0 q: T: s$ P$ ^' N- e
  8. g=data(:,4); 3 J2 O) {' Z+ q- |
  9. m=31; % 蚂蚁数
    # x7 `4 c( b2 I# ?
  10. alpha=1; . L2 H9 @! |) \3 ]+ @" D
  11. belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数 $ }8 v# i% e$ z( |- H1 F( V' f
  12. lmda=0; 3 o2 _* m" J5 I4 |+ o* C- ~
  13. rou=0.9;　%衰减系数 : T+ n4 s7 v$ j& x3 ]1 Y
  14. q0=0.95; ( K5 y* A7 t' V! k' u
  15. % 概率
    ; k3 g' U$ h! ~9 r7 _& W0 s
  16. tao0=1/(31*841.04);%初始信息素
    0 s, W, ~5 v, J. U# M+ p& a5 I
  17. Q=1;%　蚂蚁循环一周所释放的信息素 " {; |& A. _8 ^* H2 T3 a/ W$ t) L2 H
  18. defined_phrm=15.0;   % initial pheromone level value  - O7 M- K9 U" ?# B
  19. QV=100;  % 车辆容量
    % }% e; D+ g$ J( A. F) g/ l4 c
  20. vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1;　%所完成任务所需的最少车数 2 @, m  G3 X$ I* b. @/ [+ v/ v! W
  21. V=40;
    ) K% f3 @( S7 J
  22. % 计算两点的距离  ) F+ \9 e5 a3 H3 s
  23. for i=1:32; $ c& n, c5 e7 [9 g/ t9 T  L' ^1 G
  24.     for j=1:32;
    1 A& k) P& M9 f9 v1 x. n
  25.        dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2); * O3 U/ K5 J$ W% Z) j6 x# V$ B2 ^7 W
  26.     end;
    & W! B2 }: ~3 D8 R& M
  27. end; ( }0 O6 X. C6 C7 O7 f
  28. %给tao miu赋初值
    + y- y* {* ^' N0 n- K
  29. for i=1:32; 7 I3 S' u5 A  K: f' u: g- W
  30.        for j=1:32;
    * }; l8 ^% M; X& `& L# x7 {
  31.            if i~=j;
    8 _+ k, u0 t' Y! ~
  32.                %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j);
    & a% w9 E4 z( ?+ G; R6 J% z
  33.                tao(i,j)=defined_phrm;
    + a3 T& k- Q+ |! u  k& y( T
  34.                miu(i,j)=1/dist(i,j);  # H$ E2 D* ?- G; D; o: P
  35.            end;                  
    ) o7 U$ Z% s: R1 |3 ^% c6 C  n8 C
  36.        end;
    $ s/ B* O* l+ C3 R2 t' m0 @
  37. end; : b, ^% h7 e2 B: [3 n
  38. ! y9 Y8 r- _; f, K3 l* f
  39. for k=1:32;
    2 n5 M8 y4 Q8 i3 z! j5 c
  40.      for k=1:32; ; o  ~' \/ V7 I8 L
  41.          deltao(i,j)=0;
    + g6 q. S- i, ]- Q
  42.      end;
    * A) D$ |2 Y" q$ P$ {
  43. end;            
    , L7 V: v% P& A; c! K; Z
  44. best_cost=10000;        
    7 L8 A9 K: z4 r
  45. for n_gen=1:50;
    8 b4 `+ h: R$ Y: k
  46.    print_head(n_gen);  
    1 `2 G* y/ O% s* Y0 J& @9 q3 h/ i, q
  47.   for i=1:m;
    6 p! Q  \9 V/ H9 A; M" z
  48.      %best_solution=[]; & ~1 K8 ?! d! M" r. g9 J
  49.      print_head2(i);
    4 a; o" F- M  K  }
  50.      sumload=0; # }0 e& L7 u/ s% K3 M3 g( z
  51.      cur_pos(i)=1; , `1 ~/ l  M" a# Q$ T; q
  52.      rn=randperm(32);
    2 D0 w; c2 N/ A, j5 N  Q4 }
  53.      n=1; - Y. h' b: A4 h. [9 `1 [: A, Q
  54.      nn=1;
    7 K; z/ S  F) t
  55.      part_sol(nn)=1; 5 `, ^: C7 X" w) K. ~6 m; R" l
  56.      %cost(n_gen,i)=0.0;
    # O" n# h# q1 Z
  57.      n_sol=0;   % 由蚂蚁产生的路径数量 : i  ~& }4 k2 F# {( H
  58.      M_vehicle=500; 4 [3 S+ {/ b/ b3 \2 A
  59.      t=0;  %最佳路径数组的元素数为0
    4 p, w/ [* E. _8 D7 N2 ?7 x
  60.            
    ! r: ^  J/ |7 k+ [
  61.      while sumload<=QV; , b# u! a1 r) G1 S4 c2 e! i! M
  62.                
    # c* \: j6 t8 D) ~
  63.         for k=1:length(rn);
    ! f" j  r! }# `# u, E2 u8 H" D
  64.             if sumload+g(rn(k))<=QV;   A% z! J( E0 U. D! O) d  c6 p
  65.                 gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV;
    & r0 n! u1 q1 ]' e- f
  66.                 A(n)=rn(k);
    - ?" k2 ]$ P% [9 X6 P# e% _
  67.                 n=n+1;
    + ^2 a1 E# w! E( w
  68.             end;
    " t( Y3 Q/ A8 F- d; v
  69.         end;
    : i% _4 K# E0 {+ ?  R1 G/ D
  70.        fid=fopen('out_customer.txt','a+'); 0 @8 y& s* n& g
  71.         fprintf(fid,'%s  %i\t','the current position is:',cur_pos(i));   1 \1 D% G/ }$ l7 \( a: J3 \! j
  72.         fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:')
    9 W  H2 u+ A( W" V1 k# w
  73.         fprintf(fid,'\t%i\n',A); 4 P% `; h. U  d# r/ i$ }
  74.         fprintf(fid,'------------------------------\n');
    $ ]% B' n: x) ~# q$ e5 h5 R7 C
  75.         fclose(fid); ( e& Z- G5 l* r7 u  M( a1 Z
  76.              p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i);
    7 v! Y& \( p7 q( k
  77.         maxp=1e-8;
    2 k8 s5 E+ y1 _: l: s' `! O
  78.         na=length(A);
    7 X, Q7 j- n* u$ s) C8 ?: L$ p
  79.         for j=1:na;
    + O. X: c3 f( X
  80.                if p(j)>maxp 6 \& M5 ?4 n& Q# y3 Y  w( r1 I+ {
  81.                    maxp=p(j); / W! S3 e! x& [. u$ F" @- I
  82.                    index_max=j; # m2 H" [7 U- D+ a% m) i, C
  83.                end; " T6 `7 L1 p! b9 S3 N8 |
  84.         end;
    6 f% y' g5 n3 K! c/ ]  c
  85.             
    6 ^8 H6 M% ^. X! z
  86.         old_pos=cur_pos(i);
    : L' D1 x& ~& G7 \
  87.         if rand(1)<q0 / d& n9 s. w  N) F
  88.             cur_pos(i)=A(index_max); $ u  g2 |4 B  ]$ r4 d8 `7 b' U$ T4 A
  89.         else  
    + h& ?# ?' k4 `  D2 |% I% m1 s4 Q
  90.             krnd=randperm(na); 6 b( E2 Y9 D& p9 O
  91.             cur_pos(i)=A(krnd(1));        # f3 d2 f8 r- {6 R% v9 v6 y; M
  92.             bbb=[old_pos cur_pos(i)];
    9 t& G- i+ t: P& a
  93.             ccc=[1 1]; 7 |& _5 z+ C8 `- a
  94.             if bbb==ccc;
    $ C$ g% `7 Y& s
  95.                 cur_pos(i)=A(krnd(2));  + u+ B4 G# ?1 {
  96.             end;
    ) E. R# f* W; H& ~8 L7 L$ A9 E
  97.         end; + r# V) F1 Q. [; w2 L6 ~, l% A7 `
  98.          0 `1 y9 Z0 Y4 D/ |% ?1 `
  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
    6 f4 o/ U4 C( f  b
  100.          
    4 G7 z6 k7 p; C
  101.         sumload=sumload+g(cur_pos(i)); ; O: U# G$ U  `9 P" T

  102. . ?+ {! z/ q% l& z
  103.         nn=nn+1; : x6 E# b: P* O! n1 ]
  104.         part_sol(nn)=cur_pos(i);
    0 @: c& \  q' O2 h
  105.         temp_load=sumload; 9 \  P4 B1 a" d; A% }2 T" l
  106.                             ; h/ Z* V5 X: I. L; K- _, |
  107.         if cur_pos(i)~=1; 6 T% Q3 \$ U. U
  108.             rn=setdiff(rn,cur_pos(i));
    9 j! q6 \, W" }6 D7 c) t
  109.             n=1;
    # T3 G$ o$ Z5 a& D6 L2 x
  110.             A=[]; 3 w5 j: q  d* _2 V% z9 c) k
  111.         end;
    * d* T. P5 s# g! j, K/ m
  112.          
    5 b% L2 m' u( d! s4 k" O" V% p( K
  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
    - z4 f: d0 x) z- j( t. W
  114.            if setdiff(part_sol,1)~=[];
    . `4 n9 A, Q! X5 f& t
  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
    $ E! y0 ~, S1 Q. t4 f
  116.                 fid=fopen('out_solution.txt','a+');
    / c) D& @( F" R. n
  117.                 fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:');
    " O! B# ]% {; V+ I# Z
  118.                 fprintf(fid,'%i  ',part_sol);
      i: E* ^) R* \' N1 }  S
  119.                 fprintf(fid,'\n'); 7 O" U; Y: C6 {# E
  120.                 fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); , N, F' \  M8 d. S: m. X
  121.                 fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
    6 E4 r0 N. ?; |) s( B' U* P, M
  122.                 fprintf(fid,'------------------------------\n');
    ; q! H, s3 Y0 t0 Y
  123.                 fclose(fid);        & V- ^) {9 Y4 p# ?# w; \; d! n
  124.                  0 A$ L0 `- x) d# d' W
  125.                 % 对所得路径进行路径内3-opt优化 . A* u- L0 Q8 j; A
  126.                 final_sol=exchange(part_sol); ( N) Q6 ?& v; ?( m: n! E
  127.                               
    8 p4 s! U( w' o! `& P2 q; M/ G6 Z
  128.                 for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 , L5 L; b& ]2 z* o, y
  129.                     temp(t+nt)=final_sol(nt);
    + |& i! n( R2 k" |0 g% d
  130.                 end;
    ) R6 l. e, y- i, x) u
  131.                 t=t+length(final_sol)-1;
    9 k; h" G& {. u4 q6 ~, M2 G5 h
  132.                  
    9 i, l, i  Z0 {- U" ^  u: t' @/ M
  133.                 sumload=0; 7 n+ _9 U" n7 m* H& R/ N4 V2 {
  134.                 final_sol=setdiff(final_sol,1);
    ( j8 W8 g4 s# ?7 q
  135.                 rn=setdiff(rn,final_sol);
    ( ?' J( n' ]9 j1 ~
  136.                 part_sol=[];
    ( q3 m4 f% G- t, n: ]" k2 E
  137.                 final_sol=[];
    4 h  S" }* s  P- q% _$ F7 F
  138.                 nn=1; - C3 |" b% N$ W# \1 w
  139.                 part_sol(nn)=cur_pos(i); ' S  U* s# x+ r* z* ?
  140.                 A=[];
    & i7 h6 F4 T4 S: w0 \- s% \* A
  141.                 n=1; / B- @4 q; X0 N+ e2 i1 \
  142.                  
    * j% \: p; P0 m0 I
  143.             end;    & n2 t' L& S4 p  M6 p8 ]  ~; s* P
  144.         end; % A6 i. S3 k1 Y% F
  145.                  $ V3 H/ Z' X# z' L
  146.         if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径 0 n% K, `6 S/ ^* f; ]3 d  a0 E/ K
  147.             n_sol=n_sol+1; # k; s0 ~" |6 x& u) ~1 j8 a& T
  148.             nl=length(part_sol);
    4 c+ }, |' b9 F: ]% S* M
  149.             part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1 ( T) `; r5 {5 _  U2 H
  150.             
    ) w, D$ b: k3 }' K2 l
  151.             % 对所得路径进行路径内3-opt优化
    9 X: f8 i- ^7 c
  152.             final_sol=exchange(part_sol);            ! \( {' v6 Y' `7 y8 h+ A
  153.             0 [" l6 K( y/ I. I$ n
  154.             for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 3 g! R, z, z8 U
  155.                 temp(t+nt)=final_sol(nt);                 / z; G0 m. b& ?5 Q! r( x
  156.             end;
    7 N1 q0 A& b5 ]4 `1 t
  157.              . s& @' J2 U' e. T
  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 % l$ f3 h/ ?8 ^
  159.             
    . _0 j( v1 A8 g: q8 H' b. R* m
  160.             for ki=1:length(temp)-1;
    5 i! y6 \4 U6 d9 C' |/ Z9 x6 }
  161.                 deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i); 6 n" {: n& ]+ r# x" |& c+ z( e
  162.             end;  4 Z4 f  [1 }; H8 s: j/ W
  163.               X$ \% ?* g! C, }8 g" R# _
  164.             if cost(n_gen,i)<best_cost; " I  r0 B& |  b5 ?/ q
  165.                 best_cost=cost(n_gen,i);
    5 _/ Y/ p* U% c
  166.                 old_cost=best_cost; - j. Z6 ?: d8 G) [9 [5 S
  167.                 best_gen=n_gen;  % 产生最小费用的代数
      l/ X/ ^4 ?9 v2 u
  168.                 best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁 , z1 I% g( q! y) f" Z% k% O
  169.                 best_solution=temp;
    8 w: R1 D$ v- t, W
  170.             end;   n6 R0 H/ |0 |
  171.                                    ) Q: U  U; Z# Z$ s
  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 1 Q* X7 j! N- I& i! t& l0 C  n) b
  173.                 for ii=1:32; 1 u6 A$ y" q4 G3 H! P
  174.                     for jj=1:32; ( o3 p% [% E, l! c' g
  175.                         tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
    ' a: U( E; ^* r7 H
  176.                     end;
    5 f0 F4 O( O5 C6 x; y
  177.                 end;
    ( D  Z) m; p5 E. I8 [
  178.                  
    + P3 L4 M2 i5 L+ @7 @6 S# N  @
  179.                 for kk=1:length(best_solution)-1;
    1 Y$ ?& x; E0 t$ I( n3 M& {) I4 q
  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)); ; o- O# W7 s6 d4 y& y# |3 L
  181.                 end;  
    * J2 g% W% }0 o) {6 E
  182.             end;      
    ( m; K  f5 c2 \$ X7 c# z
  183.                        
    6 M) T# B4 |$ F! e
  184.             fid=fopen('out_solution.txt','a+');
    8 E0 F2 K6 |# M- ?) H
  185.             fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:');
    / @8 A) ~8 o# [7 f6 Q, Z
  186.             fprintf(fid,'%i ',part_sol); 1 W: b  \6 z7 Z2 p+ X1 X2 v
  187.             fprintf(fid,'\n');
    2 N1 B' I% p5 m* K
  188.             fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load);
    ; T. ~& F$ I% n& ?
  189.             fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i));
    5 P7 A. k: Y$ v  I/ e' X
  190.             fprintf(fid,'------------------------------\n');
    7 ]  e2 v# U% H
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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
+ @5 E( w1 E- w/ }& v. 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

; ^6 E8 v+ j( _' K( q3 U4 M& G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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