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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
4 R/ B' c+ Q u. p2 v; N%--------------------------------------------------------------------------5 Q$ K4 r1 Q" J* @
% GACFA.m% u4 T! e3 [% X6 ]
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment! @* o. f9 d4 _0 C# L
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法+ [/ T# S5 ~+ G" l \: ^
%--------------------------------------------------------------------------0 G. ~; C5 S8 h6 G5 y* k& D1 y
% 函数功能4 p3 n* ~6 I! O3 D* x8 q
% 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' y7 E+ b( M& d
%--------------------------------------------------------------------------0 o3 @# q) W6 l# K9 r% i
% 参考文献
: N) P0 g' I* \2 \% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].0 r% I8 N& s' C$ E
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
; d9 B; w+ ~# G; j4 i%--------------------------------------------------------------------------) J, T5 u4 s3 u9 w" p0 i7 a! e
% 输入参数列表
, h* z' \1 ?7 a% M 遗传进化迭代次数7 i$ S; r7 W n/ J1 ?
% N 种群规模(取偶数)$ C$ k+ x ^9 A' k/ }) g& E/ e
% Pm 变异概率
: x& D1 U8 \; O/ s$ ?# S( G: f( ]4 {2 }%--------------------------------------------------------------------------& {4 m( |3 y7 C h
% 输出参数列表
5 W m% n3 x) W: i a9 W$ K3 B3 p% Zp 目标函数最优值
( C8 ]! u0 y, S9 D% Xp 路由选择决策变量最优值$ G5 y( Y1 A5 W: `: \+ U$ a
% Yp 线路型号决策变量最优值
! R! a+ G, D+ c2 r& x1 h( K' Q% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录. _- P: \- Q8 K
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
2 b) a! a! d5 Z9 v; |: A%--------------------------------------------------------------------------
3 F; J# e. j3 ^" z
, {0 e# K, R- W2 a) \$ i( l1 T ~%第一步:载入数据和输出变量初始化* z3 T5 }2 L. _
load DATA_CFA;
/ o' f3 I1 |2 v8 v/ v( {1 h+ }Xp=zeros(14,1);. S1 m7 |; l& D2 Z4 ?' o+ b0 F$ m. _) h
Yp=zeros(8,3);6 E9 s: s: W1 `6 @' E& G
LC1=zeros(1,M);
+ L$ X' m, `$ u+ c5 Z; mLC2=LC1;' ?8 Q, k* L" n! U
- o2 B% b a' w( {3 S1 {
%第二步:随机产生初始种群1 E/ P E1 o7 t. }7 |2 J5 w
farm_X=zeros(14,N);# A' W) n; a: @& J ~0 I
farm_Y=zeros(8,3*N);! |. f7 U$ `! _
for i=1:N
1 U$ G4 a5 N4 @, u% A/ n" u for j=1:2:133 G* t8 t: ^. \8 r
RAND=rand;
# z" ]2 h" ]( N S. R if RAND>0.5
% t" s& u, Z9 f# f farm_X(j,i)=1;7 d" [) a7 K0 f' n) s6 |, h
else4 @2 p2 z$ D: X9 m) t3 Q
farm_X(j+1,i)=1;& h- r9 Q* a1 p. Y( W7 g2 D
end
5 \- E0 [9 @+ H$ g& M8 i$ Y9 i% e end
/ N2 z4 F- T! m- b; Wend9 \2 G2 S, R f- Y& _ U
for i=1:N9 y& w7 M- \: n" Q7 L' [% b/ s
for j=1:83 r* i& u) t3 s8 y& o
RAND=rand;
/ n6 M( s1 Z9 n" z% E0 e- c3 W' O if RAND<1/3; m3 O3 R- u, O& F3 o
farm_Y(j,3*i-2)=1;- M0 H4 O X/ u* h) u7 t9 U
elseif RAND>2/3
* W+ Z1 m' r; s8 V0 g: g) @ farm_Y(j,3*i)=1;
& Q% o+ _0 i/ y2 N5 M2 w8 V( B else
/ W; k- _! s+ W ?5 L+ f5 ]# b" t farm_Y(j,3*i-1)=1;
0 S5 u. i8 F3 Q. D0 k6 U8 t$ y end
, m+ _. ~! c$ Y) h, g end
3 B4 A$ v# C9 oend; {! C" v* J% L/ H3 ]) J
- F# ]6 \: i, G( Z3 C/ `. icounter=0;%设置迭代计数器
- e9 P9 r" G( Zwhile counter<M%停止条件为达到最大迭代次数5 ]' G+ @# n9 i$ p6 s; L8 n7 @
& Z9 y! o. z+ ^ %第三步:交叉
6 ]* L' I0 [& Q7 g2 V( L newfarm_X=zeros(14,N);- l$ a( d. d/ M1 y
newfarm_Y=zeros(8,3*N);1 a6 V7 \1 p1 K9 U' t! B5 x
Ser=randperm(N);
w3 D. e2 u' P* u- o( z: Z %对X做交叉
$ b! z, F: h2 ?+ |: v for i=1:2 N-1)
) q* r* r+ k% ?0 R/ q% z% Y/ j0 n A_X=farm_X(:,Ser(i));
8 G3 q" C1 c& s2 Q# b! ^" g4 G( r B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
+ c$ c$ ~- \% `( m# ?& j cp=2*unidrnd(6);+ c, ~+ a; o) B3 e* {
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
. j! M. u- C9 e2 _' y' z0 v; K b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];% `% |6 g. n$ g8 l* s: y! R8 p* h) A# ^% E
newfarm_X(:,i)=a_X;
5 d) c3 l% P- i! G% Z' z" S K newfarm_X(:,i+1)=b_X;
& Y% j3 S9 i. F. O! E9 C end
! _& X! T( T0 z0 g- m: M %对Y做交叉; E4 V" n( M, K5 s+ z
for i=1:2 N-1)
6 g4 N; M. [& V1 u* c A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));$ Q; H0 I- V0 t+ i! I
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));
8 E' G( _& h5 w4 o2 ^# Y# a cp=unidrnd(7);8 p8 V3 Y2 e9 y' z5 C
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];% a$ [" z& A; V& g; U. B' l$ o
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];* }9 K3 C' N2 i# K* l: T1 a" _
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;% [+ I* g: E' b+ i, f/ f, l
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;* E' O. r' M: @- h7 [! [8 ?2 |
end
7 T& K! }# P5 K" H %新旧种群合并1 V$ k1 ^; a4 _) e' h3 }; W0 r
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
8 q( M7 }) A) F$ e& a- F FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
6 x; Z' q. O; x: c ! p7 V% E+ s2 z9 q7 ~- f' I3 ~
%第四步:选择复制
' } g Q2 H9 ?2 B6 e3 p$ ]- C- ] Ser=randperm(2*N);
& T& c# z& P" R1 D% J; r! J FITNESS=zeros(1,2*N);- T4 F1 w* X) {4 Y
fitness=zeros(1,N);
/ Y8 s+ F' L6 ^5 }* | for i=1 2*N)
8 s) Z- h9 K& p/ \$ x! ~ X=FARM_X(:,i);3 t& _% X% b2 x% y
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));, T7 _ e! J* {6 M/ A
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);4 c" C2 w6 f, e% B2 t- Q0 [
end# _( t, U( m3 n5 @. W
for i=1:N2 m- Z9 j% {) u; U8 T
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
6 c1 l! P- n! u' Y" S* n f2=FITNESS(Ser(2*i));
) j6 L2 p$ Q+ l% n* N0 d if f1<f2
3 K, c7 O2 {. O$ N1 H5 i( U% u farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));0 d9 [ c3 n4 x: N) z. V9 r
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
! P. o2 P! v5 Q( z0 h fitness(i)=f1;
0 s1 |" ]/ I+ e else
; R$ z( c8 |* @3 }, f2 Y8 { farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
: \4 ^+ W5 `* E3 l farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
9 x* G4 ^$ n# v/ } fitness(i)=f2;
( h" S3 B$ @' M% z9 ?! G3 e end$ }& u; \1 m1 p: h) M
end
9 p, F/ t$ |$ F" M' I: q %记录最佳个体和收敛曲线# f/ q2 i$ A* I# L0 h* p4 _. @
minfitness=min(fitness);
8 m/ _. g7 J" G+ L0 k- f) Z& m: L meanfitness=mean(fitness);
. ]" H$ I; x8 v" B* x8 Q( B3 B LC1(counter+1)=minfitness;
" W- q; J) ~; Z3 x. A3 W( V* R" D+ K/ p LC2(counter+1)=meanfitness;
, B9 Y7 k' J% V pos=find(fitness==minfitness);0 h) b, B% j$ h) S9 R
Xp=farm_X(:,pos(1));
, _/ C' C: v# f. i. Q- Z Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));% t3 a7 R) d4 f
Zp=minfitness;) W/ ~# a' p7 y/ ~3 g- E
0 w. X1 `- q3 P' W3 G- ]1 w& U %第五步:变异3 u1 U3 R, Y8 g" B" b. N1 m
for i=1:N7 A# A3 Z9 I' p$ W) Z7 K; X" {) ?# g* V
if Pm>rand! a1 N8 Q, L# f/ l% f4 x2 K
GT_X=farm_X(:,i);
( T: L+ V ?+ a: w+ i/ Y/ \ GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));, y' i7 z/ e5 b8 I X' Z( O
pos1=2*unidrnd(7);9 ~ b8 s3 d+ W( {3 C
if GT_X(pos1)==1
$ ]. g6 ]5 X, i- i GT_X(pos1-1)=1;
/ R/ v1 x- @$ y# m GT_X(pos1)=0;
) L9 Q$ m) V# V; U' ]+ a. l( U$ H5 w+ T% u4 A farm_X(:,i)=GT_X;
3 x! w+ x! D7 F" c# n2 _! p3 W elseif GT_X(pos1)==0
8 {+ u0 t: j" ^ GT_X(pos1-1)=0;( s5 u! V. X9 l( K5 D% Y
GT_X(pos1)=1;
2 U: w- d9 y" n; R farm_X(:,i)=GT_X;
5 t& B: g' n* d/ \* L else
8 j3 V% Y# J# b a& N end
: D& g/ `: v" W" y2 ^0 A3 {. i8 q pos2=unidrnd(8);
! z# `1 _& t, p6 P4 r0 E GT_Y(pos2)=zeros(1,3);" f; u. e0 d8 }0 r" ~2 x
GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
& U4 ?( J) ^9 i" |' v end" A) V* D! G. Q8 j7 H! S) Z
end
8 n9 L" y# R0 D( B H" A* t0 L8 Z
( I. E4 T0 ?3 S4 }' e counter=counter+1& m6 x0 k: K8 M7 }( k1 ?; g
end( j* Y% O2 h. o2 o
Xp=Xp';0 Q- q r) E; i
Yp=Yp'; M" d# ]: D+ W" _: C r
%plot(LC1)
7 N( h% H9 N0 G5 U8 i% K9 Z%hold on
- R1 w! L5 l8 R6 eplot(LC2)
" ?( \8 J8 i/ U! c6 \. u- o$ P, {9 x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
|