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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)& q& T! j) m( d
%--------------------------------------------------------------------------' N2 b* a' t6 u8 s6 N; J/ s9 O
% GACFA.m
2 N( N+ @9 G; J# y% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment6 V, j8 }4 l- n8 Q- n7 n5 ^( c' Z7 h9 N
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法$ Y- g; ?: d/ s
%--------------------------------------------------------------------------
# T0 B: T' q! a: g: c% 函数功能) e' R3 B8 q* Z; P
% 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
/ ~" e6 R, k6 Q& x! m1 J* [%--------------------------------------------------------------------------
9 E4 X# g! ]/ U9 n8 W% 参考文献
2 b+ N& M/ \3 Y: G# J" d% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
& B: z5 I* p8 y- o% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
2 A2 T0 l1 L0 a1 D* V/ ^%--------------------------------------------------------------------------
" |2 X! d8 d2 E* N8 N1 ]" a% 输入参数列表
; ~) ?4 m: H4 C4 o4 x% M 遗传进化迭代次数9 _, c z) n; b# ^4 E, a
% N 种群规模(取偶数)# l1 M/ I. d4 | g
% Pm 变异概率
2 z7 O' n4 ]1 F. @0 E3 {- E%--------------------------------------------------------------------------
8 f+ E; j) E5 G& D$ n2 ~% 输出参数列表
9 j) |: e3 {( a8 @2 i! L% Zp 目标函数最优值1 S& u& f( u! C8 G2 } ], k
% Xp 路由选择决策变量最优值1 [( X- N( t. B4 a3 I
% Yp 线路型号决策变量最优值 ^/ Q; |% r4 P$ J
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
" ]2 g: Q7 e4 y2 q d8 n' d) P% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录0 v* s8 |& m7 o9 b; j
%--------------------------------------------------------------------------. y6 L9 P8 f- h+ u! e$ }/ `
: o9 u2 G2 K, H3 a7 \- w9 U
%第一步:载入数据和输出变量初始化
4 g. d" K% \5 o7 L4 D6 fload DATA_CFA;5 p& }4 P% v( A) J" ]! ?1 f: |- p
Xp=zeros(14,1);
! x* |5 W' h& B+ k, c, E; p/ l1 ^" {8 {Yp=zeros(8,3);9 R+ x5 U! g; l
LC1=zeros(1,M);/ t1 s$ S6 i1 \' d1 |$ ]6 B8 L, k
LC2=LC1;9 o, g/ \+ |# A# \4 Q
" \3 f8 P* r8 }' g%第二步:随机产生初始种群% O& c0 s* T8 Y
farm_X=zeros(14,N);0 Q$ b4 | i0 g* |5 T6 ^0 _
farm_Y=zeros(8,3*N);/ Y& f; }. b& ~9 s1 U4 V
for i=1:N! x0 j) ~7 F9 l* h# U# i+ Q) l0 X; }
for j=1:2:13
0 S9 ]$ h1 f$ o, O1 @+ i+ B RAND=rand;4 |- ]0 l* g6 L$ w- K$ `6 P
if RAND>0.5
" [1 p1 w% m& X) Q* }; [' D& V2 R7 F7 e farm_X(j,i)=1;
! m) h! E' D0 g9 Y. K else& u( T' d @" P
farm_X(j+1,i)=1;
6 t8 G9 C1 [* y- ^1 N end
( g8 o4 P* d0 n! B \, g end
* |! ^1 I6 O+ j2 G, J6 P/ |end
+ T0 Q z" a& u; g! o; g' Pfor i=1:N8 x8 V+ p. e4 c0 L8 @
for j=1:8
% B% k" p9 Z. c& }; I" j RAND=rand;
# H% F5 p- Z p$ P if RAND<1/32 H" @, F& K% i# Z- p5 R9 {& P
farm_Y(j,3*i-2)=1;) E1 Q9 ~, {" c+ J5 F: P
elseif RAND>2/3
# e* W& p% E! G& z8 _6 M1 k4 n% V farm_Y(j,3*i)=1;
% W3 n( `1 L& }# `2 b else
# b k Z0 h0 a) b farm_Y(j,3*i-1)=1;
7 M% K: i( I1 T8 _3 J X% b' x+ @ end1 w8 n3 m) z" q9 M8 o ~, X9 B
end( o* V3 `' q) A. j! Y; y8 k" s9 ~# Y, D
end% ^* @* ]8 e/ O) d& i: {
7 w# c4 a3 h, M) \8 @& C- ]% Hcounter=0;%设置迭代计数器* ^1 W! [3 d8 \
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
3 `* K* ~& _" l8 g. ~3 x, n+ `% M
6 r, {7 c* p d3 T0 W %第三步:交叉: z; N% z; ^! O2 K0 q2 c3 n
newfarm_X=zeros(14,N);( Y* l1 Q$ |/ R1 u# N8 V
newfarm_Y=zeros(8,3*N);
, l) z# _, P0 K& e6 [ Ser=randperm(N);
* }! k1 A+ Y0 G! V$ V %对X做交叉, ?- @, Z' y' H: u7 X; ]/ ~. c) u |* S
for i=1:2 N-1)
" D, s `# @* e- u6 { A_X=farm_X(:,Ser(i));
/ f% G5 |0 L# O8 E8 s7 J$ G! Z B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
: R# M3 I: r! K* ] cp=2*unidrnd(6);7 d5 Y! M+ t# ?! Z3 r5 z. Y& r
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];7 U3 y: ~, Q* o9 r' r; b1 }
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];$ F4 |/ [ ~8 Z9 L; N# @2 K8 T: A
newfarm_X(:,i)=a_X;
1 ^& I. M, H. s$ n2 }3 w newfarm_X(:,i+1)=b_X;
/ ~7 o8 M3 e/ u$ G; }* Q, v8 W end
- I; y! P' a# Z' L5 y# a2 r %对Y做交叉
5 E% h; d+ ]; C n/ t0 Y for i=1:2 N-1)' s8 i) w: B" {8 q$ x
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));: w- l4 b6 N% c' l% W2 J8 U7 h1 X; q
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));* d/ K. `! Q6 G( Y* }. ]5 }
cp=unidrnd(7);
' n) I: ~+ i/ g& x6 p0 z3 U+ h a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
7 K! q- f6 U6 M b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];$ ]& J2 v' T3 v
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;+ y0 p& q% f4 e- P; _3 j
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;3 ^: i3 @6 `1 \+ |$ ~7 P4 i' Q5 e
end$ Z* c! ?" {) _7 f
%新旧种群合并
. z1 j* X& o: L2 q0 K7 B FARM_X=[farm_X,newfarm_X];* M; M( C. P% P' G9 ?2 I
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];# }. Q. v7 D! X. D4 ^. w
3 c4 x2 u2 S2 G4 `# d
%第四步:选择复制* F( z* O/ k7 b: A; A$ a
Ser=randperm(2*N);/ Y1 b% t9 ?) X" }; d5 b
FITNESS=zeros(1,2*N);
6 L1 K2 `; y6 @ C( R" S fitness=zeros(1,N);
6 ~3 p# Z( }$ D* M5 A8 I for i=1 2*N)
0 f& D0 U! `) V( N# f6 r, _3 T3 C X=FARM_X(:,i);
& U7 }- ^, A" J0 f' p Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i)); I/ w% K4 M% D# x0 m
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);- O' ^$ [7 L& r7 |4 s
end
* |7 Q d! I1 q0 n9 F; h6 Z" ] for i=1:N
2 j2 i: {# t; B. M D; U f1=FITNESS(Ser(2*i-1));9 I# c, R( P9 d1 ^: ]) s
f2=FITNESS(Ser(2*i));) T1 ~ P# {' Q4 L
if f1<f2
3 k) T2 E N+ e. v- A, i farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));1 z0 F7 I: X v$ @5 o
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
! {9 H9 ]3 o* N9 m8 j# F fitness(i)=f1;
! `% A7 B+ m( n$ u# E0 X else
" D; `5 x& O% z7 E4 R1 U farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));0 E3 r+ P- V9 V+ Q5 k
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));! A4 `% n" M \/ H
fitness(i)=f2;/ w X# g+ }9 p' Y% u
end; B" P4 o$ }3 |
end% m/ v' i0 _. F& X8 S6 {
%记录最佳个体和收敛曲线
: [2 C6 ]9 o9 G D8 y& F. [ W minfitness=min(fitness);
+ l |+ d, q6 G" E. w" j meanfitness=mean(fitness);
" w0 j% N+ y3 \ LC1(counter+1)=minfitness;4 i2 d' W( x) d9 M1 f3 y9 P0 @! {
LC2(counter+1)=meanfitness;" h5 n, t% A+ k. s2 y8 k. Q" j
pos=find(fitness==minfitness);6 c6 J+ W6 ]8 L& V4 L3 a2 \
Xp=farm_X(:,pos(1));
g% a0 f- j- {! f' G7 P Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));; u# H* S9 o$ g0 o/ C1 E
Zp=minfitness;' p3 U+ o$ B% I0 I0 V6 y
4 p# h- l/ M8 G( [& A %第五步:变异
3 d3 d# G" [3 E1 g5 y/ i0 m for i=1:N9 `/ E5 ^8 W; {" }; a1 V9 w. `
if Pm>rand2 H+ a( `* r$ [5 W$ F! A" A3 w. C
GT_X=farm_X(:,i);
7 D- ]- |" ` q GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));" L1 A* v! H1 U9 u+ _
pos1=2*unidrnd(7);
, Q/ s8 U6 P% I( O" d+ Q if GT_X(pos1)==1
; ?5 P$ r: d) t4 T! q GT_X(pos1-1)=1;
5 X+ I" G+ B* ~8 e# ~, \& p GT_X(pos1)=0;
5 l$ H+ M" a( ] G farm_X(:,i)=GT_X;( i- ~2 t+ G9 P5 b
elseif GT_X(pos1)==0( D h; s, n% j b0 l! d, v
GT_X(pos1-1)=0;
/ G6 H7 ^5 Z: D6 o) K GT_X(pos1)=1;0 y! b' k9 x6 l; V2 Y9 G4 m7 U
farm_X(:,i)=GT_X;
! x6 b( j; n4 _( j! O+ Y else( K, ]! O( V- W5 n( n7 x- I( W
end
8 W/ L! I0 d H pos2=unidrnd(8);
( x- n* v, r# E- I GT_Y(pos2)=zeros(1,3);3 l1 a# V/ n, K3 d; M0 n
GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
0 s d8 a2 r' F0 P7 \$ n6 X8 | end K& p Y! `& ^8 O
end- k4 q( D! ]! Q8 H9 H/ r
2 r+ m$ i( a# p- I$ f C X counter=counter+1
7 T* l" P8 s7 W8 N1 A. p( Rend7 j: v* r% j4 A8 `# p
Xp=Xp';
- g0 T1 C `7 A/ QYp=Yp';
/ I% n' s8 c- C4 a%plot(LC1)
: J: A0 i$ r/ e! }; G" Q. n" b, c%hold on8 ]+ w. h/ r ^* z: A' l1 a
plot(LC2); G# K$ [0 ]6 Q: E
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
|