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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。
+ y2 j* Y* ]: A5 ^9 k3 M7 o; W
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
    " d. e; ?1 @/ |% h
  2. % ( E: v5 D1 x+ @
  3. %    %    %    %    %    %    %    %    %    %    %
    8 z1 Y! r  E" Q

  4. - I" F) q7 D6 {" [( [
  5. %initialize the parameters of ant colony algorithms
    0 t; Q& {; h$ j/ ?0 A0 e4 L9 z" d. W5 }
  6. load data.txt;
    / T9 c4 m, ?+ J8 Q
  7. d=data(:,2:3); , T5 _( X# |- N$ l  r
  8. g=data(:,4); 1 v, d3 Z7 q( C9 H
  9. m=31; % 蚂蚁数 5 B  I6 i4 A7 y( q  `7 {2 \5 R. _
  10. alpha=1;
    ' H, V  z9 i3 A) m% w
  11. belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数 8 q( i* H4 x+ d& M
  12. lmda=0; , p7 ~9 l8 o$ Y' u, Z- z/ R3 O
  13. rou=0.9;　%衰减系数 1 V+ j. o! \3 j% o
  14. q0=0.95; . G5 X1 I; Q* P9 r# o8 y  |7 q
  15. % 概率
    % ^, s- L: R2 t8 `3 t
  16. tao0=1/(31*841.04);%初始信息素 8 e0 R- _1 {! P$ V8 ^
  17. Q=1;%　蚂蚁循环一周所释放的信息素 , h3 U4 |3 G2 D2 W
  18. defined_phrm=15.0;   % initial pheromone level value  9 Y8 q! N) |! u; w
  19. QV=100;  % 车辆容量 6 {5 |. S- t# K( X9 x1 i$ v
  20. vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1;　%所完成任务所需的最少车数 . T( ^5 ]3 G+ L: J9 e/ Z1 g" D
  21. V=40;
    8 G+ w/ A' p, d; u$ O) ~) X' W4 j/ L
  22. % 计算两点的距离  # t5 K$ C& F, f6 S# p- y5 }7 W
  23. for i=1:32;   q/ k1 v' G; I/ }- y9 E
  24.     for j=1:32; " I- f1 f7 Q2 I% o  ~+ ~
  25.        dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2);
    9 l3 f. }5 `1 d% [$ O# F. J5 K' G8 g
  26.     end;
    ( k$ r+ P& A" V- o) P/ V
  27. end;
    . z, i8 M; y) g+ D
  28. %给tao miu赋初值
    4 M" p9 C8 t; P( R
  29. for i=1:32; . o0 D; ?$ u; n# B5 M
  30.        for j=1:32;
    ! S  J1 M6 W) [  x* V2 ~! F
  31.            if i~=j;
    6 l7 n4 y/ ]" U
  32.                %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j);
    . ~3 i+ T, {9 y* u
  33.                tao(i,j)=defined_phrm;
    # |9 d: n. }# ]3 l3 C
  34.                miu(i,j)=1/dist(i,j);  
    / G' s& v7 u/ k5 ^% R: O
  35.            end;                  
    3 d$ j' V4 Y% C
  36.        end; 5 \! Z' J# A- m8 K, O- D  }; d" A3 R
  37. end;   r6 P2 U( Y/ s/ I2 i; I( `: [9 S

  38. 8 `) d) z; e4 A$ F' I/ D7 d- W2 J
  39. for k=1:32;
    3 z+ ^( E# \2 s% ~2 O) y! g
  40.      for k=1:32; % A2 g- i, v3 m9 k  `9 s/ T
  41.          deltao(i,j)=0; # P5 p7 }5 N7 H) p* f  f, a
  42.      end;
    5 C/ M2 x1 _3 g2 \' N
  43. end;            
    # C# T! S6 ]- \. Q
  44. best_cost=10000;        
    / @* \; d# V) @0 s: j
  45. for n_gen=1:50;
    1 A9 w/ q( N/ Q8 B9 I# s3 K
  46.    print_head(n_gen);  ; ^2 p8 r5 q$ s* g& \, Z. U
  47.   for i=1:m; 4 G9 B; l3 q0 R- r1 P
  48.      %best_solution=[];
    0 Q0 T7 \) t8 O/ h7 c
  49.      print_head2(i);
    / N4 Z( @* K& ]% z5 Z
  50.      sumload=0;
    ! h! ]4 B, K; X
  51.      cur_pos(i)=1; " V) p7 q6 p' h% q) b3 Y  \3 y
  52.      rn=randperm(32); 3 Y2 n* W! B' y8 U
  53.      n=1; 9 [" B, h8 i4 T8 d
  54.      nn=1;
    ( A- E' e$ |* M# z" J
  55.      part_sol(nn)=1;
    2 k' H. H$ \# x
  56.      %cost(n_gen,i)=0.0; 5 y+ _6 `- Z' R( I
  57.      n_sol=0;   % 由蚂蚁产生的路径数量   f* _3 [+ r9 |0 F( o" B6 A7 O
  58.      M_vehicle=500;
    : v8 G, ]6 W- A# I% g" w3 |
  59.      t=0;  %最佳路径数组的元素数为0
    6 y0 ?' C7 o+ g; a: F: E
  60.            5 W. C, H* N1 m6 w0 R2 t- M; C' b
  61.      while sumload<=QV;
    ' I7 o/ U$ c6 w& U# P) ?
  62.                
    # N* X) Q, w, u5 f; c  M4 }! k/ t- p' d
  63.         for k=1:length(rn);
    ) k. s# x+ T; c# j; z5 ~$ I8 c
  64.             if sumload+g(rn(k))<=QV; 5 `1 i/ K7 G. V% e7 M
  65.                 gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV; ' Y) E6 }+ E, u! [$ C
  66.                 A(n)=rn(k); 8 M. M$ h- o( B$ E0 ]" P! W4 C
  67.                 n=n+1;
    ' ]& v8 n- M# T  z& t
  68.             end; # N* n. K0 m$ R/ L9 R
  69.         end;
    . @% _: l) W, e* M$ s! j, b2 r
  70.        fid=fopen('out_customer.txt','a+');
    : T- z" @% Y/ B3 J+ ]7 ^* C0 m3 b' A
  71.         fprintf(fid,'%s  %i\t','the current position is:',cur_pos(i));   ! O  ^5 V5 ^3 g5 u7 l* D
  72.         fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:') 5 L+ i& J  D: n" d' N3 g" y  z$ f
  73.         fprintf(fid,'\t%i\n',A);
    1 S$ k; L+ B. E9 q6 r. w
  74.         fprintf(fid,'------------------------------\n');
    ) N) f7 m1 n  B0 w( v- [1 X, n3 A' v
  75.         fclose(fid);
    ' |' d: p/ x) z' Y3 ?
  76.              p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i);
    5 h' V7 v/ s3 q+ Z# c5 T
  77.         maxp=1e-8;
    & g$ ?5 {  c+ \' n2 a# J9 G/ v
  78.         na=length(A);
    # N' l8 M0 c. F& W9 q
  79.         for j=1:na; 2 A5 e. }2 l9 T0 O- k. ?
  80.                if p(j)>maxp
    ' V4 D/ y/ C7 Z
  81.                    maxp=p(j);
    5 a  i) k( j; _4 U& Y
  82.                    index_max=j;
    + G( Z4 q; J* K) h
  83.                end;
    * E$ d2 K! _+ ~
  84.         end; 1 L1 @- K4 b/ C1 Y4 D/ z
  85.             4 I. b- m  T% I( M
  86.         old_pos=cur_pos(i); * {& z* l$ ?/ q" T
  87.         if rand(1)<q0 2 M* V" Y1 V9 R0 y& |9 T
  88.             cur_pos(i)=A(index_max); : \5 s# @" A" g
  89.         else  9 h# z& C: A& ^; m: G# W2 L& d" k
  90.             krnd=randperm(na); ' K3 X% L) l$ v9 T  ~5 p1 Q
  91.             cur_pos(i)=A(krnd(1));        ) t3 p  E) p! b' g
  92.             bbb=[old_pos cur_pos(i)];
    * V  ?; }! \+ D  F
  93.             ccc=[1 1]; # ?3 K3 I8 y- B* @$ m: w9 e7 J. t
  94.             if bbb==ccc; , Y' x+ j% q8 M, t3 A# l4 `7 R
  95.                 cur_pos(i)=A(krnd(2));  
      _) S3 U+ g# I) ~6 G& N8 t$ f: A
  96.             end; - H% b( B; G% x) l" T
  97.         end;
    $ o. d2 d5 x7 P% n
  98.          
    5 y- f1 u& g. d* A- L* v# y
  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
    ' _! s& F; z; Y+ B" r
  100.            i6 V) L" e& A
  101.         sumload=sumload+g(cur_pos(i));
    ) f/ @6 g7 I# c, ^6 p

  102.   l: B6 \0 V2 B' N6 ~& E  e7 w
  103.         nn=nn+1;
    4 i8 d1 b/ @$ l) r3 |% E7 z5 }4 {3 H
  104.         part_sol(nn)=cur_pos(i); + K; Z  V4 ^/ t$ f7 H
  105.         temp_load=sumload; ' }* C6 Y% w" }5 k2 w
  106.                            
    2 ?( ?! ^) u7 V; X/ z0 g
  107.         if cur_pos(i)~=1; # v6 K* }1 J; E5 J* m) N. T) T
  108.             rn=setdiff(rn,cur_pos(i));
    8 e) D+ b: _9 U* j, P
  109.             n=1; ) J  \: Z& S. b! u
  110.             A=[];
    ) t: H6 E1 ?. M
  111.         end; % v/ A( |) m4 f1 X1 X3 A, H; u
  112.          
    ( V2 {9 J, x( q7 J7 ^+ t* N4 ~
  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# g! y* z: d0 U1 T6 {; @3 }
  114.            if setdiff(part_sol,1)~=[];
    4 F/ i& L6 A( D) 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
    2 D! f1 V: b5 @: \- ~( X
  116.                 fid=fopen('out_solution.txt','a+'); - W/ X# I6 r( s7 U, \
  117.                 fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:');
    ( i8 X& q3 s# @% q( T2 N
  118.                 fprintf(fid,'%i  ',part_sol); # k. m% B( p  J6 z6 Q9 Q7 h* ~
  119.                 fprintf(fid,'\n'); & s0 D# R) r: M9 U
  120.                 fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); 9 W/ D/ W/ j6 C6 m
  121.                 fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
    ) J9 O& M9 T  _' c, {+ }; w/ X
  122.                 fprintf(fid,'------------------------------\n');
    & Q0 V( ?1 K$ D- f- ?
  123.                 fclose(fid);        . h1 E4 F' \/ C
  124.                  + K* I; B. `- k" W5 q4 J! K
  125.                 % 对所得路径进行路径内3-opt优化
    2 r! y, L2 u1 z, D$ h  ]% B1 S2 G
  126.                 final_sol=exchange(part_sol); . ?. G) k8 q/ A$ s* o% G. z
  127.                               $ P' n7 S2 N. {& i" U. W
  128.                 for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 6 s5 ]5 e' D, [( t0 r
  129.                     temp(t+nt)=final_sol(nt); * i; {1 B$ o. ]1 _/ t" B, o
  130.                 end; 8 s& P5 V4 W* D8 w9 M
  131.                 t=t+length(final_sol)-1;
    - A: E5 y0 \- F2 ^0 y
  132.                  
    ) p5 {6 O9 B, E9 C: |5 d% i6 Y
  133.                 sumload=0;
    6 U' M" W( I1 x* \6 a5 m9 j3 _
  134.                 final_sol=setdiff(final_sol,1);
    # I# o0 j  O. Y, L
  135.                 rn=setdiff(rn,final_sol);
    6 B5 p& ^5 u& b3 k: M  m; Z, L0 y
  136.                 part_sol=[];
    ( U. g; b- M  K5 T$ r0 \- ?, [
  137.                 final_sol=[];
    : U1 F7 V# e- _- q2 A
  138.                 nn=1;
    5 G/ D6 p' L7 c/ T+ S8 B
  139.                 part_sol(nn)=cur_pos(i); 9 J' j' T- O: ~
  140.                 A=[];
    4 h4 j+ R$ Z" H' j& ~
  141.                 n=1;
    ; _, c9 h2 h$ H8 j" q% j
  142.                  / U9 M0 Q' @. G- S! b
  143.             end;    * W8 n) U8 N( b% e3 `
  144.         end;
      ^, y- n0 \* S1 J
  145.                  " M7 T# |0 h; e: }2 \4 V( e3 f( E
  146.         if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径
    ( P- g+ s) k6 p6 @8 }
  147.             n_sol=n_sol+1; 0 L% }! Q+ C" y/ v. P2 x
  148.             nl=length(part_sol); ' F8 _" A9 E  T1 D
  149.             part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1 ! z; Z) ^0 M: j+ i) w
  150.              1 c* T2 `7 b$ J8 p
  151.             % 对所得路径进行路径内3-opt优化
    0 i/ A/ W" E# t
  152.             final_sol=exchange(part_sol);            
      `$ o2 d' Z5 Y) ^* M, ~) g3 o, \
  153.             3 R& Y0 J6 G( _
  154.             for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 ! ?4 Z" c9 W/ \. @
  155.                 temp(t+nt)=final_sol(nt);                 
    ' x$ w4 r) _: x
  156.             end; - ]# f2 b8 L5 I5 Q, v
  157.             
    + j3 L' b) m& R4 _) E6 t$ W
  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
      z2 W5 N4 L0 ~. I6 L- g
  159.             
    , Q4 ]4 |$ o  C4 R& A9 W. Q2 H
  160.             for ki=1:length(temp)-1; 8 \) v5 f9 J- F! R
  161.                 deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i); $ _% |0 H$ O6 A
  162.             end;  3 t, g) \! |$ A6 E- e/ A5 O
  163.             ' i2 q, u; R; C# H
  164.             if cost(n_gen,i)<best_cost;
    . b. a6 |9 O6 G4 T( O- V2 @0 h( L
  165.                 best_cost=cost(n_gen,i);
    6 ~* j" q" \: Q: n& g. F
  166.                 old_cost=best_cost;
    7 f* t4 y8 ]" n/ J' L; @
  167.                 best_gen=n_gen;  % 产生最小费用的代数 6 |9 C( L6 s! i5 }! n
  168.                 best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁 ' P2 H1 z& l0 _% L0 j
  169.                 best_solution=temp; % A" U. ~$ j1 h8 `1 B
  170.             end;
    ' V2 {6 Y0 F" V0 E
  171.                                    
    ) i) A' d* d3 x/ s3 i8 D1 G! K
  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
    ! T- i1 Z; y; |* T
  173.                 for ii=1:32; ' H/ k! r& I% `
  174.                     for jj=1:32; ( e) C: x( I5 A. `: c
  175.                         tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
    % i: Q" S; f% \# {
  176.                     end;
    / X" W5 P4 _- b) i/ F) `+ H
  177.                 end; , E! K2 t# Y) D; p4 ^8 a7 A5 B" f
  178.                  ( S0 ^8 E0 j) s8 t' o/ K
  179.                 for kk=1:length(best_solution)-1;
    , h( k4 C' @# L
  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)); ( P+ q4 J, A2 P( n- ?
  181.                 end;  * c0 u' _, `6 i+ |. y, v) d
  182.             end;      
    + [! d! R, W* r& P8 O, E, B
  183.                        2 |1 Y3 I9 {* B* c1 I8 n+ y! }% N0 [
  184.             fid=fopen('out_solution.txt','a+'); 3 D# Q, v" ^" E, ~0 X+ g& }$ V
  185.             fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:');
    ' C# k7 j( d% q, ~/ ^; {7 i
  186.             fprintf(fid,'%i ',part_sol);
    * _0 d4 J" M) y: k. }' u( q
  187.             fprintf(fid,'\n'); 6 u4 ~. C3 }) {* o9 P. Q
  188.             fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load);
    + t( r" p. z( c7 q. d
  189.             fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i)); " \9 m7 V$ h! t3 r% g* i4 |! N+ R7 i
  190.             fprintf(fid,'------------------------------\n');
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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
4 x& \. {' P* H; s& U' _( f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

+ N+ P1 A0 a7 S' U( c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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