TA的每日心情 | 奋斗 2024-7-1 22:21 |
|---|
签到天数: 2014 天 [LV.Master]伴坛终老
- 自我介绍
- 数学中国站长
群组: 数学建模培训课堂1 群组: 数学中国美赛辅助报名 群组: Matlab讨论组 群组: 2013认证赛A题讨论群组 群组: 2013认证赛C题讨论群组 |
2#
发表于 2014-8-6 10:39
|只看该作者
|
|邮箱已经成功绑定
仿真工具还真没有,我觉得需要看看具体用在哪些方向,可以具体找代码!下面是一个TSP问题的代码- % the procedure of ant colony algorithm for VRP
& z% j+ n\" g9 ^8 w - %
; Y+ _% n( d* x' s$ T% D - % % % % % % % % % % %
6 i' ~7 U( y; B( T4 S -
3 m d7 ~: |3 f$ m4 u+ h3 _' N2 _ - %initialize the parameters of ant colony algorithms 5 p. [9 v5 e; o [1 S
- load data.txt;
; f+ u' f, Z! z - d=data(:,2:3); , E! ?0 {1 U\" V( P4 t
- g=data(:,4);
# _% Z( e v/ p$ c& k z0 k+ ] - m=31; % 蚂蚁数 % ?% x$ O- ~( R$ @
- alpha=1; ) [# H8 [% C# Y9 |
- belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数
4 L( Z4 Z1 v2 {0 F3 T* K - lmda=0; ( w3 ]; R Z7 K ]( i$ }1 X3 }
- rou=0.9; %衰减系数 : r/ Q/ f% p4 t# s/ R$ T; _6 \
- q0=0.95;
% E6 z. O0 V8 n6 g8 c% J - % 概率 C, h+ V$ {- l! v- Z: k0 ~
- tao0=1/(31*841.04);%初始信息素
1 |; X: N' e y - Q=1;% 蚂蚁循环一周所释放的信息素
* H% o% ]% R6 Z9 R - defined_phrm=15.0; % initial pheromone level value
3 u0 b1 L/ r' F J, Z/ s) q - QV=100; % 车辆容量 / O. O. Y/ G( H! V# y/ W6 b
- vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1; %所完成任务所需的最少车数 9 l0 _/ r) J( j1 P G% t& d8 E: \
- V=40;
( i! @. q W; w9 t$ k - % 计算两点的距离 : a% x2 Q; _0 o* B
- for i=1:32; 2 o: _: P. `( U. l
- for j=1:32;
/ `: s. ^- v2 v5 q: _. u3 ^! c: k - dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2); ; I0 g5 n! k# }+ o
- end; 6 v# b, ?& @- K2 K7 y% g# f
- end; ! ^8 m\" }, X. g0 [) n
- %给tao miu赋初值
3 b* v* G! e: Y h/ W - for i=1:32;
8 i. G% S; d/ Q0 q - for j=1:32;
: k* Z/ o9 q2 p% c6 k- } - if i~=j; 0 i' t+ N7 j; ^% |3 t5 M x6 P
- %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j); ; q\" V, P! W\" C' K; A8 R
- tao(i,j)=defined_phrm; x+ F4 _( x) U. I, o+ `$ |0 I
- miu(i,j)=1/dist(i,j);
: Q6 g1 l3 Q, f0 Q - end; ; d- U\" L) }3 K, ^
- end; # q# v. I9 u4 Q9 h3 G/ S, ^
- end; 4 {' G& O9 n' g0 Q6 o% t
-
, E$ T5 T: T( E* b. f$ | - for k=1:32;
0 p. r+ ?. V7 F% v# _\" e - for k=1:32;
6 Z n- d8 S$ l+ p5 F0 a - deltao(i,j)=0;
T1 Z' F' v A @ N: G\" @ - end; * ]9 p# }. j9 [4 P
- end;
% x g! t2 K, J5 Y2 V% L% {+ j - best_cost=10000;
5 _5 w/ h, z: j D# ]# P# w: R# [ - for n_gen=1:50; 1 r/ J0 r$ W6 Q f9 a5 X* K
- print_head(n_gen); ) }$ f* G% W0 n E1 Y+ |
- for i=1:m; O) j* y) P/ H4 ^
- %best_solution=[]; : w. o) z# Q2 {
- print_head2(i);
: u- ^* |6 d\" [ T - sumload=0;
* x7 l- `\" H( B. a - cur_pos(i)=1; 3 d r2 X' r. L8 I: O' J( X; T
- rn=randperm(32);
) [2 y3 \7 y/ R0 E v* g, n9 b - n=1;
0 c+ j e( b* W* B& ~* i/ \ - nn=1; ) q( J+ G' Z$ W, ?\" J. ^
- part_sol(nn)=1;
% a+ h0 C# r, |& Z- R) A - %cost(n_gen,i)=0.0; M4 a\" S _( `7 V# J+ g( A: C
- n_sol=0; % 由蚂蚁产生的路径数量
w& G/ f# }- q& e' W - M_vehicle=500;
' ?5 B T# H0 V9 \# W, ~6 V - t=0; %最佳路径数组的元素数为0
\" \: d5 i& I+ r. o3 b -
0 K* Z( b5 ]6 [# ?: C* b7 G - while sumload<=QV; % q) h9 U$ |7 i
- ( N5 Q& V; V: b
- for k=1:length(rn);
% d% x. J: p& h4 s - if sumload+g(rn(k))<=QV; 2 X8 B# P/ d9 S, b
- gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV; : ]7 s/ w- Q5 m; J5 E* j- R! v
- A(n)=rn(k);
D4 f# j( z0 h/ h7 V6 C/ f- S - n=n+1;
8 r1 [4 m( [0 x\" \ V - end;
/ C J* i- @& ?5 R1 f - end; 8 n+ _+ ]* W- o5 Z0 F4 G
- fid=fopen('out_customer.txt','a+'); 7 T; g( b9 [3 P9 \
- fprintf(fid,'%s %i\t','the current position is:',cur_pos(i)); 9 U0 ^6 s\" P7 v$ I7 R: v4 p6 d7 } z
- fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:') u% P9 B\" x0 k$ q0 u$ }0 C
- fprintf(fid,'\t%i\n',A); ! w1 S3 ^: r- N' L8 s$ q( M4 N% j! b
- fprintf(fid,'------------------------------\n');
; k, m* }8 i2 J. c$ l e' M - fclose(fid); * D$ m6 @8 O0 w7 u/ E ~
- p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i); ' ]' o' c( r! j b3 ~
- maxp=1e-8; ; \+ [2 l) \9 [ W# E8 B
- na=length(A); t% m+ [5 |8 i0 J- ?
- for j=1:na; # F9 {0 C0 u/ j# N2 I5 y
- if p(j)>maxp
\" q' b3 X! ]& ? - maxp=p(j);
6 T/ P; z5 B! S @3 \; e8 C - index_max=j; 5 B( I& j' j( f- }, v
- end; $ V- O) l* V) e# d# H% X. @* J' \
- end;
( m( i+ |5 Y9 k+ F( z0 O/ r4 N' v - 0 G4 U$ }. C, P7 {' ]
- old_pos=cur_pos(i);
& M# w0 ?0 O& p7 `8 y - if rand(1)<q0
% i R, v! }. n5 b$ [' _: L5 C0 o - cur_pos(i)=A(index_max); ; Z3 g5 ]! C2 Z0 J2 u6 J
- else
1 q! E0 d+ E0 l7 B$ Y - krnd=randperm(na);
6 ]6 A: `5 d\" M! f - cur_pos(i)=A(krnd(1)); & S- f' z9 a, t2 c* u' m5 E- |
- bbb=[old_pos cur_pos(i)];
3 ]7 E6 `9 v9 m' s - ccc=[1 1]; / G, p7 w' x) Q( p* ]& F+ i
- if bbb==ccc;
( v e5 T7 X& _, c - cur_pos(i)=A(krnd(2)); 2 W# q: r2 k, j* q7 n+ [ ^
- end; \" i/ T6 P! b) l3 c3 W
- end; 8 J1 \) ^# d6 |3 |! d
-
$ [* } G\" ~; d - tao(old_pos,cur_pos(i))=taolocalupdate(tao(old_pos,cur_pos(i)),rou,tao0);%对所经弧进行局部更新
+ ~; P\" I) F; H! }8 Z: G$ M - $ O8 H& H/ k) T; K/ M6 `0 E4 F
- sumload=sumload+g(cur_pos(i));
6 e2 J0 j/ l+ o; u - ' W% @ u8 ` [8 F' ~7 e\" ?
- nn=nn+1; : s1 g `7 H, R2 g
- part_sol(nn)=cur_pos(i); 2 T X) k\" g! C+ s1 n
- temp_load=sumload; 1 g8 P0 m7 S4 R! }& A. a. F
-
* n. R6 ?7 c\" H3 t - if cur_pos(i)~=1; 0 Q5 _+ n( u! K( Z/ M
- rn=setdiff(rn,cur_pos(i));
: H: f- u# a# o( O. n - n=1;
0 | I1 z& P( ^4 e - A=[];
$ Z\" I( \8 b# b7 E- G0 ? - end; * K1 w/ K\" ?% C! A
- 5 ?$ y$ B: J1 z8 k5 d
- if cur_pos(i)==1; % 如果当前点为车场,将当前路径中的已访问用户去掉后,开始产生新路径 0 I: h% [5 t2 U/ K. s R
- if setdiff(part_sol,1)~=[];
, a6 k/ }% D+ e7 C- h! T/ A0 G - n_sol=n_sol+1; % 表示产生的路径数,n_sol=1,2,3,..5,6...,超过5条对其费用加上车辆的派遣费用 : N$ {, C1 b) n' o
- fid=fopen('out_solution.txt','a+'); 4 X1 j0 Y7 V1 J0 Q& z4 N4 E
- fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:'); ( k, ?\" x. S: \9 N7 T1 l
- fprintf(fid,'%i ',part_sol);
9 j9 P1 E6 C* x6 q7 B\" z - fprintf(fid,'\n');
& h9 t6 T8 c' x3 t& n' Y - fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:');
; [* ~9 }6 ]7 F6 N - fprintf(fid,'%i\n',temp_load);
+ B% {$ a( A3 R- O& h9 _+ c0 g8 E - fprintf(fid,'------------------------------\n'); - Y& {% e* u5 Q$ Q
- fclose(fid); \" M/ U: {, J. l3 f
-
$ K& Y0 f\" S\" \9 P) f- Z( m) F8 S! } - % 对所得路径进行路径内3-opt优化 & E d8 f6 b! M, k
- final_sol=exchange(part_sol);
3 G# L\" E8 m/ t- h! G W8 v -
: V! ?8 r3 D a r- j+ v K - for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组
& S: u, ]( l; R- U. b. K - temp(t+nt)=final_sol(nt);
l% K/ q+ C4 Y$ t1 ^3 q; Q - end;
8 M* L% y; h7 ] }; M- v C# u - t=t+length(final_sol)-1; & I# f+ B0 y- {
- + v2 s1 ]' i. Z- Q# w
- sumload=0; \" y4 ~$ M! M3 {5 {( W+ Q9 {. `4 j5 ?
- final_sol=setdiff(final_sol,1);
+ O. u' @, f5 V - rn=setdiff(rn,final_sol); / m7 t- y5 c5 q F1 d/ m
- part_sol=[];
7 Q; v2 @. r/ v0 K8 c$ i% \) i% W - final_sol=[];
* o6 |- G: B. y& Q2 A - nn=1;
' H$ T: b) E- I3 |8 N - part_sol(nn)=cur_pos(i);
5 v( S6 K7 j+ ~! E, h - A=[]; 7 [3 t0 \; t' i\" o7 L
- n=1;
' l\" Y6 F: ^: d; `, w9 z! A9 h - % N) z+ }4 ^2 h( X+ [
- end;
1 q7 D7 K7 e, R1 _0 ]% G | - end; ) J$ h2 B* K {* |
-
+ M' `. { n0 i: c* W' { - if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径
0 B9 m\" P0 b6 @5 Z - n_sol=n_sol+1; 3 u! @3 u& z% h. |
- nl=length(part_sol); 2 H, ^8 b5 j\" O4 g8 E
- part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1 . Y\" u( @7 B9 M
-
# u7 |6 v\" `\" x - % 对所得路径进行路径内3-opt优化
+ s3 I! i% V# s3 R5 O - final_sol=exchange(part_sol);
% N _8 {' n6 ?\" n. b: x, W* x - 4 x B- M2 V7 _
- for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组
) [) Y) ]' J\" t- q. }! z - temp(t+nt)=final_sol(nt); 7 `5 R) d) J) ?\" D
- end;
9 j, ~+ t: i! l% w) y+ ] -
4 W& F4 \ B: {! K - cost(n_gen,i)=cost_sol(temp,dist)+M_vehicle*(n_sol-vehicle_best); %计算由蚂蚁i产生的路径总长度
6 o. x\" p: t7 V3 H6 v -
$ V# S8 j& D: E\" J - for ki=1:length(temp)-1;
, @/ H* s& w( R, N- k0 h, m - deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i); * b9 S1 k# v1 M8 O
- end;
6 _/ q9 x* l$ \/ ~ -
4 L, i3 q9 ]. O' a! n - if cost(n_gen,i)<best_cost;
5 I% @ ?* ?4 ~' b' d) O9 N A - best_cost=cost(n_gen,i); 4 P9 K\" e- e* i0 d. e7 A1 K
- old_cost=best_cost; & v& i6 u8 p2 q D1 z4 [
- best_gen=n_gen; % 产生最小费用的代数 # b! {- L( s/ Z% o
- best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁
. t0 k3 s3 `6 I' o0 w! B/ F! B! _ - best_solution=temp; , z7 f- F3 T. Y
- end;
# E/ K\" ^: N1 ]2 G) `) r -
+ N' ^; l4 C6 }: U - if i==m; %如果所有蚂蚁均完成一次循环,,则用最佳费用所对应的路径对弧进行整体更新
9 {2 t' ~4 z; i\" U* @* h; n3 m - for ii=1:32; * A9 |5 C9 h8 p- j5 {( x
- for jj=1:32;
6 Q4 _! K) F) d) _- L$ w\" } - tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj);
- P8 {; }6 J. [' e7 S7 L i$ r - end;
4 \/ F' F/ _1 ~1 V - end; , S) ]+ o+ a\" W, |9 T% a6 |0 ~, A; d
- ( C% X2 I. A0 o: c
- for kk=1:length(best_solution)-1; ; j- J9 e4 z: \, r
- tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1));
, O2 _' l R6 b8 S# [ - end; * w5 s$ |9 x4 A! I2 J4 Y3 g
- end;
: c5 n5 @3 P! H) C0 A3 ~0 b% A( t; y -
. A z2 p\" q+ d - fid=fopen('out_solution.txt','a+');
) z/ | O6 Y# C/ P - fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:'); : E7 ^9 u% i! r O
- fprintf(fid,'%i ',part_sol);
A$ L& ]/ N% E+ @ - fprintf(fid,'\n'); 0 t+ Y3 L4 I% Z( w
- fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load);
' I+ q0 g$ i5 l0 M; z, L\" r1 Q - fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i));
6 \% D3 X% h& `6 b0 w - fprintf(fid,'------------------------------\n'); 0 j6 \3 s2 Z; a
- fprintf(fid,'%s\n','最终路径是:'); - F7 E/ L\" s7 W. L, \8 l, r1 e3 B
- fprintf(fid,'%i-',temp); * {2 Z0 H& h/ N! l7 P y& y
- fprintf(fid,'\n');
$ w; a4 z. Y% \/ j' G9 u/ I - fclose(fid); % K\" n, e4 O\" x, m; F# q
- temp=[];
) V6 ?\" [: g- j0 {+ ]( T - break; 6 V7 b0 z( x! s\" r) \% |! S
- end; \" G- ^3 ^, K) Q
- end;
* w; d+ Z$ i. m3 e+ @) x - , |; { U' `5 A/ D9 P3 q
- end; ; S; n. _, t+ g7 M- z/ @( A7 q
- end;
复制代码 |
|