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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)7 V- d! n1 H, B6 v: M0 S7 L- l
%--------------------------------------------------------------------------& ?+ m! D/ v) u
% GACFA.m* N) T: }3 h8 B. T5 ]1 v ?' m; m
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment1 y- Y z- n! b/ g _
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
) ?# M+ s) `1 U" d4 C%--------------------------------------------------------------------------; j! L# X! g/ p
% 函数功能
: a" Y+ I! F! }) y2 F2 s% 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
; k) n# a9 A2 J1 _6 @. ?7 h%--------------------------------------------------------------------------: V) m3 P' [. ^% J
% 参考文献' B( a; C9 R. y1 {
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
% ~! V! v( F5 v% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
7 ~' Z. ?1 t; O2 |%--------------------------------------------------------------------------
- f" d) j1 n) c8 n+ [% 输入参数列表
- u7 g7 j9 }! r" {; ]6 @" Y% M 遗传进化迭代次数
8 J, P6 j! e* X% N 种群规模(取偶数)2 f8 Y" t$ [2 p2 v$ Y
% Pm 变异概率
: T2 [! p! k) k2 o%--------------------------------------------------------------------------
* j% ~- k/ y8 q% 输出参数列表
' c, \" m( u( k; r% Zp 目标函数最优值3 S" x% }7 R3 P \( \& U
% Xp 路由选择决策变量最优值8 Z5 M% V2 k B
% Yp 线路型号决策变量最优值
2 v( @. U; Y2 p5 _% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
6 A4 r0 ^' s: [' H% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
7 b$ o/ e& ]* I1 x1 ?# j ^$ ?%--------------------------------------------------------------------------
# o' r! W2 T) I5 p. }3 `7 D0 n- ?
%第一步:载入数据和输出变量初始化
3 y$ x: C% p; v$ W3 J+ P8 wload DATA_CFA;
& M% N+ h" a( Z# j w2 ]* r/ F1 X5 O* lXp=zeros(14,1);
% `5 c0 Q3 W) _& dYp=zeros(8,3);
: v$ J5 S, I2 g6 S1 xLC1=zeros(1,M);/ S, v+ D' ]6 G& f2 F) n2 @% z' S
LC2=LC1;
5 i3 J/ t6 F. ~0 t7 H5 ]$ r# e' Q; i4 P2 J p
%第二步:随机产生初始种群- r/ J! r7 U$ F' m1 V! ]0 n1 T
farm_X=zeros(14,N);% Z) A2 i7 n. m# M! \
farm_Y=zeros(8,3*N);0 O w Y K0 _
for i=1:N
7 e% R1 `0 k) I# w, s1 H, j2 B for j=1:2:13: T7 z6 E9 C- Q# j& i, u* X
RAND=rand;
7 s8 u/ v0 X2 |1 T" \ if RAND>0.55 x, u6 g8 ~9 V* R, g
farm_X(j,i)=1;
5 u9 Q/ d1 V- A: q/ f else
' {) `' y, h; k9 o0 I farm_X(j+1,i)=1;) U7 k5 f/ u2 l a J
end
1 N) F5 T. ?3 ~; G8 Q7 s end+ `2 d' @1 k, H1 n( e
end
. v1 ?# \5 X5 }( [) [for i=1:N e+ e6 }( G3 O4 G9 f
for j=1:8
, k0 B: f/ z" f7 m m7 v' E RAND=rand;
1 q( f9 l$ u" g3 w if RAND<1/32 X$ \% C4 s5 t+ F6 |$ X2 o2 r
farm_Y(j,3*i-2)=1;
% M+ M( b3 V+ b elseif RAND>2/3
8 v4 M0 \( N' l3 K( \1 h3 J$ { farm_Y(j,3*i)=1;! U# s! B8 r& Z2 R6 R* H7 R
else) B$ \- q* @! `# J7 `
farm_Y(j,3*i-1)=1;
8 V& P" Q" R/ L$ {* \6 F end* t+ Y4 f$ T" C, h _4 d4 e
end
( {9 S* A9 c2 H: R" xend& I* z7 \& B5 b4 F0 {0 o
2 k6 |3 t9 `' n- j' S1 G+ o' ycounter=0;%设置迭代计数器/ p3 U$ r+ `8 C1 V: V6 u+ R& a# R5 ^
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
+ b% X5 u6 ^7 h. l4 s& @+ _
5 g& @3 O! T3 z O% E %第三步:交叉
4 f. N/ Q: t0 B- u$ C newfarm_X=zeros(14,N);; q0 B* B* G0 J' u: z8 d
newfarm_Y=zeros(8,3*N);5 ~4 T" S) n3 w4 {
Ser=randperm(N);9 w" @* R' }' V! ?( {
%对X做交叉( @- G* J: [ e) u
for i=1:2 N-1)
q! ]3 p" Y' f: Z" B$ i A_X=farm_X(:,Ser(i));
* m* C( x1 o7 f: N5 S B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
" `3 j' P# h4 T( x cp=2*unidrnd(6);+ W& c4 W* C9 [3 p
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
3 ~$ O. `0 N3 A! Z4 l; {- k- [ b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];) [: }/ A- A: t' m* l7 x
newfarm_X(:,i)=a_X;! K- v7 Y% n) X' o8 k1 O
newfarm_X(:,i+1)=b_X;
) K3 ~! h( r* ?, X end
( I& U6 \# _% v. h1 J: m %对Y做交叉; r- W* r1 i1 _. }2 G; e* d
for i=1:2 N-1), `1 y0 H$ ?8 M0 ~
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));; N! m! ?3 P9 c0 r1 T
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));, t9 m# p# h/ p( X
cp=unidrnd(7);2 X+ O C) N5 r' D
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
& E9 }5 [) k5 D( U( a1 `" F b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];; c: x5 h1 d3 a
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;/ L- m) [8 I- t( ~ e# b% m! ], x
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;2 w( J9 T! e5 a$ G4 X
end
4 X' i! Y; |/ S! w$ Z %新旧种群合并$ I4 i3 }8 u$ z) ?4 g3 e0 `& B
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];$ v. \& |, E: }! e$ A1 I
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
/ |: P% N& P. s- l
; Q8 _" {5 N6 K# F %第四步:选择复制7 B2 c" @9 O m
Ser=randperm(2*N);! A: Y: o8 E: Z; E8 A" B
FITNESS=zeros(1,2*N);
6 N1 w+ O) ]8 V$ s fitness=zeros(1,N);- Q% z+ h2 m% C% i+ p2 E
for i=1 2*N)% s$ y9 g+ F7 }0 e5 \2 {7 P/ R% h
X=FARM_X(:,i);
. L( Z( l/ s, `$ U, i$ ~ Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
, Y$ {+ z \* C8 W' j/ b# P; Y# n1 c FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
. p, q' f+ K. q end! z# ^; c9 D4 k* O+ h W
for i=1:N' R; W2 ]3 L- z! R- V' r
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
' O$ P$ R# B4 _9 N# f. M) d. ]# M f2=FITNESS(Ser(2*i));8 J+ O8 O, K* a/ S
if f1<f2
0 K/ ^& [ {3 u4 \. K+ h4 p5 K* n farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
- F. j$ A3 X- H& ~5 a! v7 s5 t3 } farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));' `9 v5 e3 Q: T6 z* q' z" L
fitness(i)=f1;
) m. h) H9 f! x: z% o; e else
7 e* k0 H- x: n farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));. |+ m0 c1 h$ ]5 F' X1 p2 Q# Q
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
/ k4 _+ J5 j2 k1 ^' N. F fitness(i)=f2;# d6 U( _8 H$ J* \
end* ^2 K+ I( p7 j$ @$ X+ z' [
end# q/ c. L: y7 ^2 U* f, I+ ~
%记录最佳个体和收敛曲线' i3 T s* B$ J& n* s& ^
minfitness=min(fitness);
3 e. R r9 O" {* ?2 ]. y meanfitness=mean(fitness);& f" V/ l7 _2 S
LC1(counter+1)=minfitness;9 I/ Z9 E5 y U! V
LC2(counter+1)=meanfitness;
) K7 p/ k7 I/ U% Z pos=find(fitness==minfitness);
4 S) p- l- v# ?! V9 B- w Xp=farm_X(:,pos(1));
U0 `4 t5 d( [4 C3 x+ o, [3 L% y Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
5 [& [/ s |" o! j: b: A8 ?9 @; T Zp=minfitness;
8 A- k8 g2 l/ y8 G% y) o8 `
2 h3 h1 c& g$ Y %第五步:变异7 A3 f: v1 Q$ G5 r, s. r
for i=1:N# e& d) t7 ? v6 |# f0 Z3 Q: j& h
if Pm>rand. P2 @) |$ B9 A6 T, C& e
GT_X=farm_X(:,i);1 v, M! d4 u/ F" |; Q
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));9 I+ A4 k; D/ }4 p8 v) {
pos1=2*unidrnd(7);
# t/ f( o5 {3 h& m( y* c$ a. X if GT_X(pos1)==10 g1 n8 v. g8 d% b7 g
GT_X(pos1-1)=1;
! z# \% r* M9 X: O8 q) R( r GT_X(pos1)=0;( E$ m0 V% ?2 d- {0 c
farm_X(:,i)=GT_X;
# J, R& ?5 V" K! \, E' {2 Q/ T elseif GT_X(pos1)==0( Z+ m9 e7 R1 q6 s0 [/ z5 H
GT_X(pos1-1)=0;
- Z8 X) }: v+ O1 b$ ^' t* ^ GT_X(pos1)=1;7 P0 H$ P2 C, l% _! q/ S( w
farm_X(:,i)=GT_X;
6 m/ y) O) J5 I* k- X$ a else- M( R7 n! [' O- Q& y- ~. L Q7 g O
end
3 }- I: T! e3 R- i pos2=unidrnd(8);) y4 G5 M$ i" w$ v( V) X/ M
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
# Q9 o! _, M# E6 T; a5 y GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
4 Y; F* W# E6 P; c4 a end
5 q# ~* e& @' U1 k1 l o end K/ P7 [' N2 f% I* }& R( D
7 \) Z5 y+ ], n3 ` counter=counter+1
4 M& r. x* g% M: W! ^1 Oend
/ @8 w) b, Z, H5 pXp=Xp';5 {8 M! ]( a3 u2 j( x" v% K
Yp=Yp';
# ^5 ]+ B) a* F2 n%plot(LC1)
+ H2 o1 Z2 N2 R b! k8 G3 l2 Z9 Q%hold on
5 Z* N3 p3 h# W1 F+ [' j: S6 k0 Nplot(LC2)
9 I& M* N5 M9 a3 r ^; h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
|