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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
5 u! Z$ E, D$ g$ K% j6 w%--------------------------------------------------------------------------
( a5 w( Y9 v# Y% GACFA.m2 K( b& @+ w/ _. t8 v
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
- `* _. ?; `4 t2 e. o% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
! X- E- z3 N" R%--------------------------------------------------------------------------& H! o; j) S2 w/ b
% 函数功能
& N, d6 B: y! Q+ s- n! 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
0 g* d: B- {8 J. Q%--------------------------------------------------------------------------
% q% u% W Z, y1 V, z% 参考文献/ l& c8 M; ^2 v$ I/ t/ L
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].4 m9 e& B2 a# w1 O" ]" V
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
7 V# Q% C; Y7 m) v/ r% b' s3 G4 @%--------------------------------------------------------------------------# t3 X; t4 K& |) ?$ V& H
% 输入参数列表
% p9 R7 u# J, c3 t9 h* q5 m1 N E% M 遗传进化迭代次数) C }9 S. Z6 I O
% N 种群规模(取偶数)( Q I8 N; |5 v7 a [) {% c1 U/ `
% Pm 变异概率
2 D. L3 E! N5 \1 `' h%--------------------------------------------------------------------------
$ y# A2 c! d# ]+ q, ?) O1 h% J% 输出参数列表
- b6 ~* i2 C8 n- C G8 [8 {% Zp 目标函数最优值 Y( J' U9 y5 [: [8 W1 r7 [5 [
% Xp 路由选择决策变量最优值& \ `! p- ?* X2 `
% Yp 线路型号决策变量最优值
3 b; {* p7 w) r/ b- i2 B9 k) K, ]% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
& N9 H, z% H4 X3 ?/ j% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录: Y. f$ u! p V$ a' L- R$ f
%--------------------------------------------------------------------------/ ~) s: |: a" z5 c! }# B
1 q. S+ U" X- ~6 z& L
%第一步:载入数据和输出变量初始化! Y3 H; v! i" _6 J$ h% u& O
load DATA_CFA;6 y X2 O' [9 w$ C9 {, c
Xp=zeros(14,1);
+ j5 x- i( y6 B# R1 o# d p+ sYp=zeros(8,3);
2 q, o. S$ Q% A! u& I, B# t- xLC1=zeros(1,M);7 x6 G/ X8 y3 S! C
LC2=LC1;$ ? E# v0 I/ T1 K4 \" P) i' g
6 n3 j" p+ Z" d% O: h& z) }
%第二步:随机产生初始种群
! ]7 A# w1 S8 ?- S9 C( D5 y/ Pfarm_X=zeros(14,N);2 e# x! i+ Y. F
farm_Y=zeros(8,3*N);! T& v/ V* L3 j+ I
for i=1:N
" E; G% \* r; r$ S. H' {2 K for j=1:2:13( T2 N0 _% ?" ?* w3 h4 [
RAND=rand;& b2 y+ N4 O$ \, }, d; [
if RAND>0.5
* t1 F _$ L' u9 J l" @9 j0 R; F farm_X(j,i)=1;
; `3 Z6 d! t1 E, h+ R: U: k else
( ?5 K( x( b; o/ ~ T$ L/ q& j farm_X(j+1,i)=1; c: Z) p! J/ |
end5 }, M$ i! y g# t+ I+ U
end
! {) |2 d+ t9 P' R4 o+ Nend) R4 K3 L8 J. o3 a; I6 _6 M
for i=1:N
4 o0 Z/ Y9 ~9 i! ]3 d& a. S1 n2 F for j=1:84 w. }7 D* G' p( _
RAND=rand;
$ G) c+ v" D/ q' E* Y& p/ e& O& ? if RAND<1/3
) j j6 ^) d) e& }5 l farm_Y(j,3*i-2)=1;
% q5 W4 w$ K, b M elseif RAND>2/3
6 u2 Y' x9 U4 K2 b farm_Y(j,3*i)=1;
+ t+ _+ ?9 |/ Y- @* @6 r) X else# d6 u8 S( A( m# u
farm_Y(j,3*i-1)=1;, b( _. q& I& F: f
end; L) h0 x1 O' a/ L8 t
end
- {. v% q. w/ _+ ]. e/ Pend5 W6 ]4 X9 n5 r' T- |, M
& z* }# L. n- V/ W2 k4 vcounter=0;%设置迭代计数器
# l9 [' R: `2 U3 u% t* I Vwhile counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
. _" o9 l* h/ n6 g
% n9 \# Q: V. f0 D' }: j+ ~! B9 F) q %第三步:交叉
W, X8 H& V) Q6 G newfarm_X=zeros(14,N);
# K( ^" k. ~! U+ L7 U s newfarm_Y=zeros(8,3*N);
1 z8 z c1 |! h7 L Ser=randperm(N);' W) s* d: v! R: a7 F6 k2 A) L% o! ]
%对X做交叉
! G" F3 @8 N( ?3 l9 g* r% E for i=1:2 N-1)5 s# _, C3 S+ _# R; I* j8 x
A_X=farm_X(:,Ser(i));
3 `, C; Q& I' s i5 x0 R% o2 k B_X=farm_X(:,Ser(i+1));! N t3 i; E' C* `, p
cp=2*unidrnd(6);
' x! B p: o. E. o& |1 X( ? a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
+ g6 {0 M9 G8 G( n: d' l b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];
9 m( i, a% {1 y newfarm_X(:,i)=a_X;
4 }4 |) S2 d2 K1 q( W0 _$ Q newfarm_X(:,i+1)=b_X;9 R2 w) E1 ^. q2 A
end( M/ y' V/ F" }8 k
%对Y做交叉( X. w5 x- ~5 t% g& u/ T' D8 A
for i=1:2 N-1)6 M3 u2 M5 ]7 g! N) J% S, r$ ^
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
& A5 Y8 {/ B4 E* [) t3 Z B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));, f; J& D5 \9 q/ ^! K' g( v6 H
cp=unidrnd(7);. s6 F9 r7 Q) ?( c! H _+ ^" M
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
% ^0 B% [. B; O6 o1 C: X# b h. N b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
- o ]( f* Q- a6 j: [ newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
; t7 q7 _4 [* t9 O2 k newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
6 Y7 p) g0 m* N: ?2 _' v5 l end
3 L9 Q; I) [+ ?( T, p7 { %新旧种群合并+ p* K F; d/ M8 O4 u
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];5 y/ R7 N0 x6 x" C7 X6 Y5 t
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
' K7 u0 w* Q. s2 S3 b6 r ' G. V' q* M1 v$ V; O5 \: a
%第四步:选择复制" P H9 T% L/ g
Ser=randperm(2*N);
: F% }& }; Z; l FITNESS=zeros(1,2*N);
( t& o( c! D' ^5 i0 k fitness=zeros(1,N);6 }& a; K8 x. B
for i=1 2*N)
# x* Z$ i* }) R: T+ K6 b D) z X=FARM_X(:,i);
- f9 d6 G: v& c9 Y Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
4 F' {( l1 C& g, _6 j FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
* u. W% I G6 l: r2 H4 v: Q end5 v$ |2 F& G* c
for i=1:N# q( q1 ?. x1 P
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
- e$ x4 g: r0 @' ~ f2=FITNESS(Ser(2*i));3 A* U& _. c# P0 W! q; _7 W& b
if f1<f2: }& y1 d1 l+ l/ X5 @/ _/ n
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
5 J! S. c! _* J+ b" f farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
& ^5 y* B& c, q! H) Y# h fitness(i)=f1;0 v- ~# R2 I0 `$ w: j' r
else
Q+ r& Y, P, a" y farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));4 O, c4 \2 t8 u4 ~
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
0 @3 M- }4 U6 c* k* b$ l& c fitness(i)=f2;" o! a( I" H8 {+ }0 n
end. n8 c7 B5 [3 }; D
end/ f' P2 x' j; j
%记录最佳个体和收敛曲线* d8 T& B0 w2 a7 m* Q
minfitness=min(fitness);) G; d) v! l- q0 Z( W7 V& c
meanfitness=mean(fitness);$ K/ b0 I! _4 U1 n8 {
LC1(counter+1)=minfitness;
9 ]7 e) V" Y# ^* E* n LC2(counter+1)=meanfitness;0 r, T& U$ w# z. y) S1 }. R
pos=find(fitness==minfitness);, v- v6 ]3 W! L0 h H) e+ ^5 m
Xp=farm_X(:,pos(1));
7 ^' W7 D" g& d' l Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
. H6 g& b4 n* a+ [7 |+ v Zp=minfitness;
# K1 S7 _ j1 |1 S. F) n
# c7 N( j5 x# z$ U$ W! y %第五步:变异
1 A: z: b; j8 W0 M for i=1:N
7 B0 e$ G, X9 J3 F4 \ if Pm>rand
& w" P5 u. R% i GT_X=farm_X(:,i);
: J+ i: C# T8 M9 r+ A' p GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));1 H% u4 k3 g0 L) h5 R! x; @
pos1=2*unidrnd(7);
( T- W& j7 w0 A" R5 Y7 |9 J if GT_X(pos1)==1
* h- |& L6 e, R5 G GT_X(pos1-1)=1;- H5 }: N: M+ k/ b( r: u& T. o
GT_X(pos1)=0;
$ g9 a% j, o& T# X4 y' {: O1 F farm_X(:,i)=GT_X;2 G! C% i# O- o0 g
elseif GT_X(pos1)==07 e$ B8 t5 ~0 ?; O9 Z% w$ q( u
GT_X(pos1-1)=0;
( f' t: N+ H% Q Y* C GT_X(pos1)=1;3 n+ y7 `% K/ V
farm_X(:,i)=GT_X;
( |& x9 ]6 a5 k6 G- f else
8 M( M$ R& R U! x* |) \ end
2 k. O4 j9 T, ]# I pos2=unidrnd(8);" Y" W( }& o& k4 I, v3 O( K
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);( S3 p' j# B4 x$ L# K- h$ C5 q
GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;, `* Y/ t+ T+ @. n, c
end
5 m$ `5 I$ H) n end
9 s& R7 H% F2 ^
, s& ?6 }1 G2 s; Y& i counter=counter+1$ \. L. k0 j: M. |9 S, s
end, c2 e4 c/ d. r4 O7 |5 k, P- ~
Xp=Xp';# O' f' Z9 a9 z9 M* N- |$ G
Yp=Yp';8 M: }$ H( F3 @0 k
%plot(LC1)
" g6 t' H) ~4 n! f) k%hold on1 }3 [' l4 B4 `3 t/ U9 z( P
plot(LC2)
% c8 Z/ V: Z, C7 S5 g3 \9 @( m8 J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
|