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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)2 W9 H! j7 C! @4 P
%--------------------------------------------------------------------------
0 U. W& `3 \; c# \/ G( }5 H% GACFA.m
& |" O" Z9 e; e: K; G% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment! N- |+ Q+ Z" D# t5 k$ [
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
* i- v a$ l9 J1 b! b%--------------------------------------------------------------------------0 {( l$ ]: p# v: Q
% 函数功能" Q1 }$ i6 H7 M) j
% 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
0 B5 M0 q& D& ]: K- ^* W2 T, g: o# V%--------------------------------------------------------------------------
9 G/ d0 H5 u* q# L1 W2 g, k( w% 参考文献
# n( I5 M, J n* i6 ]% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].& G* k* W+ T% |5 C4 }
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
, S9 l' T! c& D% Q) k$ {%--------------------------------------------------------------------------
* ?! m. ]7 m' t- x T% 输入参数列表
" {/ m. e7 C$ S" ~% M 遗传进化迭代次数
3 S h7 {: \; n% N 种群规模(取偶数)& T9 i( w; ~& u( t/ l" k4 z/ {# R
% Pm 变异概率; I/ G' P' x3 \" ]/ x( _
%--------------------------------------------------------------------------# A6 k7 E1 l9 s4 d
% 输出参数列表
3 c& a' H( m9 X* t7 p; V% Zp 目标函数最优值
2 n% E2 y3 |2 s8 T% Xp 路由选择决策变量最优值4 c# M% ~( M. q
% Yp 线路型号决策变量最优值
; J" U4 r" c' e7 o; a; |8 `6 j% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录/ X4 Y. V4 K8 q- M2 J4 j- M4 \
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录; x0 v, ~; y5 |4 ?- v( X; J
%--------------------------------------------------------------------------
2 c3 R% c' G( B8 a2 \
/ y/ ~! ]1 c. }5 I* u$ e! R%第一步:载入数据和输出变量初始化- T2 }$ a. k. g3 N0 V$ j
load DATA_CFA;! Z' C5 b' f9 U3 I, M* a
Xp=zeros(14,1);; X% `- G* [+ ? X. t" _3 x
Yp=zeros(8,3);
9 r* c4 w0 z* s6 jLC1=zeros(1,M);9 ?$ G2 {2 ]& L! k: g
LC2=LC1;
% s( U- e1 d% z; W" O7 \/ u$ D8 t- X3 h" J
%第二步:随机产生初始种群
2 x" @+ x% y4 afarm_X=zeros(14,N);
, C) w5 d$ `& a6 S7 ]4 [' afarm_Y=zeros(8,3*N);! r$ X# I2 d% X( \ b
for i=1:N. ]2 H+ a& d t r9 L* K, U/ q8 J6 ~
for j=1:2:133 e) v. g* u1 L1 \ Z2 g" ^3 y6 U
RAND=rand;
8 _: f5 [& q7 G if RAND>0.5 ^' T* G+ i- ?- f& T& i T. k
farm_X(j,i)=1;
) K: Y, [6 J6 k7 @, \- h, m# x else
# G& b7 L! S& R7 V) D farm_X(j+1,i)=1;
) V4 O- ^# F$ ~, W. ^ end
( E" x; G( q; P end
3 a( x" {+ [2 G1 ]* hend! b7 R4 W1 j3 x: G7 N: p
for i=1:N
- w9 L! a7 K% Y% J& P2 B. e3 ?6 D for j=1:8
' i- g; w- ?. a" \* [7 h RAND=rand;
" G- Y0 ~$ m2 p, o; X' @2 S if RAND<1/3
( y: P. @; \0 O2 P farm_Y(j,3*i-2)=1;
% ^( ~( v( ~' N% t$ q elseif RAND>2/3! O9 v3 ~$ z8 m; ~2 O
farm_Y(j,3*i)=1;9 ` D4 t2 U, _3 _, D* o/ I
else5 C" U" n; J: \% i9 Q/ P/ @
farm_Y(j,3*i-1)=1;
, p0 I# |. J+ }; w% [. ~ end
9 u2 v% E9 c; L: b3 ?4 T end
! H& [% T* p* s4 \! i7 d$ z" Nend# Q8 Z5 W8 W0 @! y S3 z1 p3 V
3 [7 b; n+ A6 S! I- V" L
counter=0;%设置迭代计数器
% M. N, g! \' p! m8 F4 g) Bwhile counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
( A6 x5 E: c _/ V
# N" Z) d; C* Q9 z %第三步:交叉
! g% V4 H/ _& `% g' ] newfarm_X=zeros(14,N);& m) K3 _6 Y3 s, ?- Q
newfarm_Y=zeros(8,3*N);
5 f$ B' P# |$ ^! L) x2 y; I% J Ser=randperm(N);
8 [3 g) P6 }0 P, _ %对X做交叉$ F6 e0 r6 q; S. H
for i=1:2 N-1)+ r W8 D$ [0 ^
A_X=farm_X(:,Ser(i));
% w2 L, B2 x/ l0 C+ W B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
2 ]3 \* j+ v2 A- S cp=2*unidrnd(6);$ ~( m* p) @6 ~5 m3 B
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
p2 [, Z: D7 C |! X& H b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];& Q k3 O' Y0 x7 G
newfarm_X(:,i)=a_X;
" V1 L3 E0 H1 r/ l- D$ p newfarm_X(:,i+1)=b_X;
' h& k% M, u& |1 s3 g- N- B$ Z. S end
. w) \+ S+ K% R0 M3 @: Y7 d %对Y做交叉
9 |: D! r: i9 `$ ^& ^ for i=1:2 N-1)0 ~* V/ z& F1 {% b0 V7 S# q+ ^% Q3 z
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
9 P! t7 I1 i( u; _! c2 d B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));
0 U' F4 z& d% Q$ T: K) T cp=unidrnd(7); \# b" C. [ P6 S" z1 \2 b/ W. _5 f
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
! o# O A" M0 t* o b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];2 D1 r; Y. |& G
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;6 i# o! I$ F* P9 U% Y
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;4 X, e7 \/ G1 \& C) G
end( N5 i% d7 _% ]; Z5 j
%新旧种群合并
5 s @( N, e: A& t# F FARM_X=[farm_X,newfarm_X];) U3 I, `+ B( G* z+ A) Z: m; w
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y]; ~, L( S9 {7 Y! a4 _( a N6 m! H' u
9 y, M9 ]" L' c( c
%第四步:选择复制1 w2 P4 E$ n3 S4 U
Ser=randperm(2*N);
* ~7 h9 ~, A# w# \9 P FITNESS=zeros(1,2*N);7 |5 \ } R! N8 {1 n
fitness=zeros(1,N);
3 \% l4 i' F1 g$ e; Y for i=1 2*N)/ B8 G$ v# r: ~1 O; }
X=FARM_X(:,i);7 ?0 r' \ X6 Y1 Z2 k( L$ |
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));% } q/ s9 ]9 P* m& V. B
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
* i9 Q. ~, f/ l! U' [. A end
9 E [5 G; r' G( q. Q3 ^1 W5 s4 @ for i=1:N
4 k& x" Y4 T2 \* s- K7 o6 e f1=FITNESS(Ser(2*i-1));: P; q$ C/ R7 O( E- w
f2=FITNESS(Ser(2*i));+ t' p1 n" t8 Z# X) v
if f1<f28 C+ S. K1 s8 E* d/ {7 S- {# R0 r
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
8 j* y) D1 ^0 f/ _& V. C farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
. M. Y3 M+ X1 @ o J8 y' e% @* c fitness(i)=f1;- ]$ s3 G. C; Q' U* l: y( u( J& y
else
0 _# k( g5 B/ |: V7 b6 q( E farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));! }0 C% \* I8 ^+ w, t7 u" C; _
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
" u7 A/ Q# M& p+ B0 p fitness(i)=f2;) T/ v+ E9 n+ w. x
end
# b+ y# S& J0 M end0 [$ x2 b: b B6 |& U
%记录最佳个体和收敛曲线4 V( I- ?* s# H2 @& c& M
minfitness=min(fitness);# C: N# x! w+ J; u% a
meanfitness=mean(fitness);5 Y. x- d& y- ~4 E
LC1(counter+1)=minfitness;7 ^1 D( \2 g& A, W( }# S
LC2(counter+1)=meanfitness;
. `+ X7 u% T. i) M" \. v0 T pos=find(fitness==minfitness);
; s2 m/ Y4 i' |3 q- {9 _ Xp=farm_X(:,pos(1));2 q/ X$ W9 F, d6 i" s
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
! Q1 q6 p: W2 x7 F Zp=minfitness;
7 b8 S( n9 k [
7 @) R9 x# x1 r( R %第五步:变异# g! d" l9 Z: z7 x/ k; u( q
for i=1:N
" D/ E4 v# q- w, W$ [! Q if Pm>rand. X# o V) F4 A0 d
GT_X=farm_X(:,i);
' ~9 ^; E. B# x+ f7 C GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
u. i2 `! Q) W x8 h; |. T pos1=2*unidrnd(7);4 N( |; o3 h( o3 E
if GT_X(pos1)==15 f' X; O* v4 P5 d3 c9 K) l E, h
GT_X(pos1-1)=1;
0 d# S3 O2 D! P( ?7 v GT_X(pos1)=0;! F9 Y% x% M# J9 Y- r0 @, ]
farm_X(:,i)=GT_X;
. b+ { g1 Z( O& Z+ g) q6 ^ elseif GT_X(pos1)==0, P9 q$ R7 I) s" R7 O. P/ |
GT_X(pos1-1)=0;, g- m, a" O2 [& M( A# T
GT_X(pos1)=1;
, w @: D' e' T# L6 o/ I farm_X(:,i)=GT_X;
( l/ V1 N0 ?0 l, C) D' P0 r, B# k* z else& l7 s6 m% v8 I" w) ~/ `& |
end' l, J# t6 z$ t& e r
pos2=unidrnd(8);
7 w3 M" t4 R! [3 ^- W7 J GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
; t2 x1 a3 Q. Z GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;0 [0 Q) `! D) |0 M( K. ]& \; o7 k
end
) b, h9 V1 Z; B. G0 ]5 `. C end2 e1 T0 P9 D$ i
0 u$ I' g6 [- n8 T+ s, `- z
counter=counter+1
9 ]' L: b3 D) u! |% Oend2 m/ y- X: U! s
Xp=Xp';$ R8 M- s2 x/ {/ o1 {2 ^ s0 D
Yp=Yp';
5 a( F& F! ~- t! t/ K9 M%plot(LC1)
' j' R( a0 `( a0 V, C%hold on
0 U, \* Q6 c. h1 N: uplot(LC2). E) k1 J% ?1 x' @& i
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
|