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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)' G* i A, q2 u9 \6 e6 F
%--------------------------------------------------------------------------5 Y( E! `) ~9 L' c
% GACFA.m
; O; Z" T$ `, D% }: Q% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
+ Q% j+ M. Z# `6 J2 y0 }0 P% 链路容量和流量优化分配的遗传算法( P( h" N1 \1 J' t/ r3 b% Q
%--------------------------------------------------------------------------
4 l. B F( t* T9 Z! ?7 E, L0 Z% 函数功能
# y$ K$ _* W! X# R% 使用遗传算法求解通信网链路容量和流量联合优化分配问题% R; u, o6 ~' c8 E9 n
%--------------------------------------------------------------------------( l+ U. t2 v& R" H
% 参考文献
0 g5 E, }; N0 T! N( \% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].8 x5 p: @3 q+ H/ P% f2 T
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
; `( T' R% W# v, V%--------------------------------------------------------------------------0 N' |# `* F! Q% G+ x4 q) G: [
% 输入参数列表
q; {/ v* s+ }! W% M 遗传进化迭代次数
# [3 D- f" E) q2 ~! F1 R- Z, c1 M% N 种群规模(取偶数)
3 j3 `$ Y+ _ }' W" v: z% Pm 变异概率
! a+ O( N# e6 l, Y: K%--------------------------------------------------------------------------
0 z$ F! ^0 y" Q/ n: j% 输出参数列表0 X7 ^3 R% ]9 d: a1 t
% Zp 目标函数最优值0 ~! g* |0 Y% M
% Xp 路由选择决策变量最优值0 g/ X6 C/ ?- X$ S9 q* K3 h
% Yp 线路型号决策变量最优值: H. U9 v" W/ b' s' }& ^7 n" K
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录! q4 w% t( ~9 O% n2 b/ [
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
2 ~4 c$ d5 O5 F8 z l! k* @%--------------------------------------------------------------------------; U8 c' r' c& ~7 c
; a, ~6 u; s0 k4 m7 U2 G0 x%第一步:载入数据和输出变量初始化4 o) f: L% g% H( ^9 }
load DATA_CFA;$ N! p2 o9 a5 D
Xp=zeros(14,1);
' K3 Z6 T9 a6 E [9 g/ jYp=zeros(8,3);
* }) B7 G& Z3 K7 kLC1=zeros(1,M);% `0 n9 t1 o" l: \
LC2=LC1;
8 A3 I9 B: T. j8 Q1 Y3 d* Y8 w& P* x% y9 @1 P0 i
%第二步:随机产生初始种群
+ n( m% e/ j- @farm_X=zeros(14,N);
" b3 {9 x2 y1 s9 v1 I2 T+ z6 i8 tfarm_Y=zeros(8,3*N);
# V( A6 u" b# \. C, z% cfor i=1:N
. H0 b' H+ O Z$ j# [) ]: V* a for j=1:2:13
6 T+ \6 K4 |3 R2 _+ {( h RAND=rand;1 [0 Q- P# K9 L5 L, X. u
if RAND>0.5
% ? \, Y( w. j6 Z: X" A4 R/ u farm_X(j,i)=1;
' S8 Q- b0 y0 D; z3 C else! \' W1 Z- r# y$ `+ x
farm_X(j+1,i)=1;
9 ~* j+ ^& o8 H; t' E2 h* E/ v end
/ g4 x! w |* M) u end
! C1 C8 R+ z! S7 R9 Y) xend
% R' h0 ^' b- Sfor i=1:N
" v' O3 n k: |+ ?1 V% z for j=1:8( K: L# n0 q! m& I- z9 |
RAND=rand;0 t) t4 ^3 y, J- E! {& }, c
if RAND<1/3" d. k7 c8 }9 s9 Q& H# }
farm_Y(j,3*i-2)=1;
- @( F! J! _, Z9 `" `4 _ elseif RAND>2/3( P4 I9 I2 k9 J9 L" M2 X
farm_Y(j,3*i)=1;* H' Q; ~/ H7 A+ R+ q8 Q
else: `: x @3 A0 J% r1 B* C( e9 U
farm_Y(j,3*i-1)=1;% U5 f/ p% Q6 r$ l/ R% g" x
end
+ \" j: Z; h) Q* r. B% ?* e end
) l* E7 w7 a0 oend* j8 B) q$ J$ k- Z' h: S& H
! D/ T9 z% T& G/ ?5 |7 g& p* U
counter=0;%设置迭代计数器+ |4 D' c# K! U
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数7 N& w4 T+ X/ ?- M% l+ O+ w! n
2 _6 a$ V/ j5 A; N) s %第三步:交叉; b: X0 F1 _4 e0 n- N0 R! J4 [5 v
newfarm_X=zeros(14,N);
+ j4 z9 ~( |% _9 H newfarm_Y=zeros(8,3*N);
( F( w$ |1 P# |4 `# j& m Ser=randperm(N);: z9 `: Q; S" @! y! M/ K) D, J
%对X做交叉7 @ {8 l# k5 p0 Z( G
for i=1:2 N-1)7 S9 N6 `! U3 w! {3 o
A_X=farm_X(:,Ser(i));
9 h, i2 q- m) X" S* A. [+ C B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
1 f/ g1 ~# _( J6 y# B cp=2*unidrnd(6);
9 `# w9 Q4 t8 l; t! p" ` a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];4 D) D2 v+ j/ B
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];+ @5 C4 d# D) Z o, V5 t8 j
newfarm_X(:,i)=a_X;
$ u |4 P* T$ |' R newfarm_X(:,i+1)=b_X;
2 G6 L9 P% w/ S end! K3 J/ U9 |) |4 R. Y" y
%对Y做交叉
" P: O" C' ~) j, J L for i=1:2 N-1)
! t. w" p2 p* s: ]* [ A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));# y1 G2 ]. b; ]- q
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));4 r9 H, w7 W& ~ f; Z4 @& A
cp=unidrnd(7);
$ d7 n" M: R6 b$ e l* @6 X0 m1 e a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];! ^0 \' Z7 X* D- F) F
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
9 q+ E& B7 F3 T+ Y" f7 R( F: D newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
3 t7 N+ E8 I. M8 j' w' F newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;% T! X3 l4 T: B. ?6 \) n" g
end
/ _+ B1 D5 {4 q6 @7 H %新旧种群合并
3 y0 C$ Q. P$ j1 Q* D4 Q FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
6 A, W0 L3 S+ c. r4 | FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
/ V. `) i/ p. E7 r1 m2 |; c ' K; V2 o3 F y5 r+ q# e! \
%第四步:选择复制+ B% A; N5 o& |: [& U
Ser=randperm(2*N);
( Y( \' T. m. J b5 U8 X' C' D; P7 z FITNESS=zeros(1,2*N);8 X9 B! X! ?& j
fitness=zeros(1,N);4 d# R# E. \3 e+ K+ m
for i=1 2*N)
/ D* x1 S3 I# s X=FARM_X(:,i);* W* e+ [ a' v/ H. P5 u
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));) @$ C+ z* E' D2 |% X
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);& P' L( g( g' @2 ~ S- Y- O
end0 }% j0 }/ V9 g- O* `1 \8 O
for i=1:N
4 G: |0 x3 ]6 J; o5 f ] f1=FITNESS(Ser(2*i-1)); t# C. I+ o6 \# T
f2=FITNESS(Ser(2*i));
. {3 z: V f0 t& z5 ] if f1<f2
8 i! k5 g6 y% Q8 C/ ~- N$ d9 Q farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
" A( B3 R! w. h. i farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));) C0 g! ?1 Q) G* Q( Z+ j$ [; y; p
fitness(i)=f1;
& s/ o( G" b2 k8 _+ z else8 A5 J' u3 N% d& ] U/ M8 Z8 Z
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));' b4 H2 f# O# ~: n7 a2 w
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
& W% z m5 w/ U; g, l fitness(i)=f2;
2 D2 s: _3 J: J' L; {' K. X end+ c: O/ d/ \( o. d' E/ M
end
. y9 A- Z: O" m& r %记录最佳个体和收敛曲线6 y9 {# }! W" T7 E" w. N; b2 e* E
minfitness=min(fitness);
q% Z; e& a* r7 a, L0 L( V meanfitness=mean(fitness);2 Y4 E; o; t8 K* i
LC1(counter+1)=minfitness;
, q( I$ g. Y1 ~: y6 n* W k LC2(counter+1)=meanfitness;
* `9 c' K% f% A S* S9 Z5 j- t pos=find(fitness==minfitness);7 ]3 s1 l, i. h; o3 c8 f& k% @
Xp=farm_X(:,pos(1));
8 w' j! [8 j% V Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));5 @- ~$ a- K* d) P$ z) o, _
Zp=minfitness;; b) C9 s7 M5 U7 p' L. y* B
. F9 D1 M# p" l p) h! G Q$ l0 p %第五步:变异
8 T2 X1 v- A* m* j# E+ X) X# k for i=1:N
- N) c! ~( U8 U* l# e if Pm>rand( q5 j. r' s2 ~3 u
GT_X=farm_X(:,i);' s, X& n3 e9 d# M8 N% Q- o( z
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
/ ^, }6 Z8 R6 W) r9 m1 r0 W pos1=2*unidrnd(7);. f9 Y" ?$ F# D3 v, g2 Q/ B/ y6 D2 j0 \
if GT_X(pos1)==1
; l4 o# G d1 X% Q) F2 Q' o8 J GT_X(pos1-1)=1;: z- {+ Y# @+ j+ H
GT_X(pos1)=0;7 E. D |. d# Y7 o
farm_X(:,i)=GT_X;
) k9 W" d& S. X# W5 h) W elseif GT_X(pos1)==0; A& `* @8 w3 n) Z! ^: u1 X
GT_X(pos1-1)=0;
) A% \: x: M1 Y1 Y9 B GT_X(pos1)=1;
( H+ i3 E/ m7 ]. q farm_X(:,i)=GT_X;( h7 g: m" T1 R2 x6 N: V
else2 f5 X: {1 w! d- N
end
; L, z/ L* D2 J) L) h# E pos2=unidrnd(8);) ] O& n/ ?* O M) ~2 H
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);0 z# _5 A$ H# | D8 f
GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;( U' j# [9 Z. |' M
end
$ ~! A; x0 \8 t7 B! r) E% o' r end A- r, y; B+ \* P4 O
. S# R4 }+ J! \! h% |: m# g counter=counter+1
) \7 {. |4 r7 |) p0 T5 D# y, W. Lend
2 Y+ Z5 ~/ T( e3 C J0 f3 O' JXp=Xp';+ \! ? i" N& S# S0 E0 s3 f* ^2 a
Yp=Yp';
, z! T; b4 _1 h4 W" A%plot(LC1)
) g$ s; H! ~' a%hold on
4 l+ \+ c# s. Tplot(LC2)
) Y( a) J. S- S请问高手在第一步中的数据导入(load DATA_CFA)中导入的是什么样的数据、有什么用、与程序有什么关联?最好举例说明。 |
zan
|