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[代码资源] 数学建模必用matlab程序

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    [LV.3]偶尔看看II

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    1#
    发表于 2011-9-6 22:31 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    一 基于均值生成函数时间序列预测算法程序
    - m- o, q# i4 X- s9 @# A8 b1. predict_fun.m为主程序;3 H9 t/ {/ i: s9 x5 B( \
    2. timeseries.m和 serie**pan.m为调用的子程序' l- @9 B6 W- I6 `
    1 E# O' u; C8 e+ B4 E' C
    function ima_pre=predict_fun(b,step)/ w3 H4 X0 f- |! Z: W
    % main program invokes timeseries.m and serie**pan.m
    7 U% w6 ?$ {5 A7 L7 u# W  O9 h% input parameters:1 F+ ^/ j& u; \0 y
    % b-------the training data (vector);
    ! W( F$ {& u" S8 I% step----number of prediction data;
    " n) J% s- J6 k$ H1 }, k4 s% output parameters:
    * U# e0 u# ]9 N, i1 C0 z% ima_pre---the prediction data(vector);
    5 d' A$ m( h# V" v+ J# g2 v0 gold_b=b;) {* B( C9 s0 `, I
    mean_b=sum(old_b)/length(old_b);% _: S8 t8 N' F  I( e& m* ?+ h
    std_b=std(old_b);
    5 l8 [" [7 g( F# `+ zold_b=(old_b-mean_b)/std_b;
    . R) {  l, E  D; p! A9 k: E[f,x]=timeseries(old_b);
    0 z( S1 z8 v0 ?: b; I4 B& t$ }old_f2=serie**pan(old_b,step);
    3 ~, M" M& z! I9 q, F0 o% f(f<0.0001&f>-0.0001)=f(f<0.0001&f>-0.0001)+eps;1 F8 v8 L5 Q1 x8 t% z  |" t8 d
    R=corrcoef(f);* D2 X) ~2 Z8 R/ n- ^, B
    [eigvector eigroot]=eig(R);
    5 B, K) ]& u" K5 J) B- s3 n0 G1 ieigroot=diag(eigroot);
    8 z1 X, d" _0 E4 K6 @- r5 M# Z0 e  Oa=eigroot(end:-1:1);
    % |: g/ p& X2 h' M" S$ ~% J" gvector=eigvector(:,end:-1:1);
    ; E& A" G2 c, k+ y7 c1 v4 RDevote=a./sum(a);- C1 T1 V" V" ~0 r6 `8 A' x
    Devotem=cumsum(Devote);
    % W4 F) t  l9 v$ ^m=find(Devotem>=0.995);
    4 h: |! c, _* ?1 sm=m(1);: z' B+ w1 |) i& j
    V1=f*eigvector';5 G7 j- O5 A. Q; D5 m, p5 ~
    V=V1(:,1:m);% l/ h0 B7 p- O4 @0 k
    % old_b=old_b;  L! O- V0 r* F0 W* m
    old_fai=inv(V'*V)*V'*old_b;8 x: o: ~; A5 r# H
    eigvector=eigvector(1:m,1:m);
    6 J4 G% k6 A; Lfai=eigvector*old_fai;
    , H" E2 }6 z5 |f2=old_f2(:,1:m);$ ]+ z' s$ q/ z2 F8 _) W3 x
    predictvalue=f2*fai;
    $ d' T, g; J1 ?: L$ @ima_pre=std_b*predictvalue+mean_b;
    % Q  h$ v7 ]& K9 s: v' u$ h0 z, \" p" p. n- r4 Z
    1.子函数: timeseries.m : `7 Y# i+ ?6 S+ v, _( Z
    % timeseries program%
    ; C! H) r7 y, ~4 H- k1 ]% this program is used to generate mean value matrix f;
    ( w0 P5 h9 y: c: H; @function [f,x]=timeseries(data)
    6 E4 ]' q  p8 d+ \9 d6 k% data--------the input sequence (vector);, t  K6 x' X6 d/ U0 J
    % f------mean value matrix f;. \" j, l; t; z2 ^0 D! f. e
    n=length(data);$ B7 Z6 k9 F! x- ]8 f- d
    for L=1:n/2+ k% m; I8 V6 d3 V  P5 i/ t
        nL=floor(n/L);
    / ~) i; W- z3 @6 W& O1 W: ]    for i=1:L8 ^$ B7 P5 a" _4 J( S5 q7 y0 l
            sum=0;0 z5 _. e; A  V" x* e; u
            for j=1:nL% L5 C! y/ x8 O) f# O/ e3 n; z) ^
               sum=sum+data(i+(j-1)*L);. M; B& m! Z5 ?; n1 x
           end; V* X2 m: p$ R1 W" Z7 u! a9 c
           x{L,i}=sum/nL;+ p( @3 B: y2 ?7 N
       end
    ! x; n  ^: M3 ^) G0 Z8 B8 Pend( R+ S7 a9 t" A; g6 b; v
    L=n/2;
    ( _3 ?  Z5 t; w3 ]0 n' Yf=zeros(n,L);
    # R( S1 o4 g% z+ o6 |  C" v7 nfor i=1:L4 H% j' k& p+ {7 T; y9 x& N
        rep=floor(n/i);
    7 q( Z! ~* z% v& B; r( _$ E4 Z    res=mod(n,i);
    1 D; O& t! C# k& i2 m  V    b=[x{i,1:i}];b=b';
    - L4 Y) w& a9 Z    f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);
    3 `" ?0 k6 \& _; g$ Z7 B& |$ H! V    if res~=0
    5 R0 x3 Y/ Y' D  y3 f; R        c=rep*i+1:n;7 L: l/ x, c* x* @: U3 x
            f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));
    2 v% u+ u' Q* A, y- a" B1 w1 H    end) s1 ^: s/ T3 Z/ P2 O3 z( f
    end
    / A4 |4 {( N; f2 p- r; s
    4 f8 M% ^  y2 a; w% serie**pan.m
    ( l4 `$ B: w4 I) G, i3 d+ Z% the program is used to generate the prediction matrix f;
    : h3 B4 d8 C/ ufunction f=serie**pan(data,step);
    ! w: J0 J4 {. f%data---- the input sequence (vector)
    # q8 m8 u) R5 c- }$ d. ^% setp---- the prediction number;
    4 k5 a; i7 K% d/ Pn=length(data);
    , M9 q  P' }3 U# P% c* N7 v0 jfor L=1:n/25 X1 N+ j. d! ?2 z: m" L
        nL=floor(n/L);' h2 Z9 H# t; f* b) j, C
        for i=1:L) m, q) p: L- G) U/ r
            sum=0;
    1 h$ L1 T9 p1 l- [/ z        for j=1:nL
    / P0 e' C( k1 w9 {# S0 H: z           sum=sum+data(i+(j-1)*L);3 A# u/ ]) F3 e# y! P9 ~
           end7 ]8 C/ c* X4 u
           x{L,i}=sum/nL;6 N& T/ T  R/ w- i. b1 [3 e
       end
    ' r* I% B& Q; L" J1 z; vend
    6 B2 |/ P' L. Y! P" _# Y# bL=n/2;, A! X% n. k5 S8 m
    f=zeros(n+step,L);
    3 m  {( |6 m& `$ C, ?$ ^: K* ~" z+ g* Yfor i=1:L
    ' n6 |: J+ k1 D: t7 }. h    rep=floor((n+step)/i);0 S/ J$ q, b2 i6 h, V8 Z; B
        res=mod(n+step,i);
    8 b+ _4 o3 Z1 a3 L5 P$ J    b=[x{i,1:i}];b=b';
    5 a$ I) \* Y, m+ v, C    f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);
    / H! F  y4 i& J4 ]    if res~=0
    . `) `- _3 d* z% I$ Q# \6 V        c=rep*i+1:n+step;  A& g9 n3 i# i6 Z* \
            f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));
    ' F( j% ?* @7 _6 `% b    end) N7 f5 y- s: ?% \6 ?$ W6 w
    end
    # g7 H6 \5 ^& S- ]  c/ a
    6 U3 K4 I4 }, |0 B! m5 v二 最短路Dijkstra算法
    & ^2 G" a; A  A4 Y2 M% dijkstra algorithm code program%  C0 d6 _  c6 r' V! z6 G$ D
    % the shortest path length algorithm$ F1 g) w  b8 {7 y
    function [path,short_distance]=ShortPath_Dijkstra(Input_weight,start,endpoint)) a' U. }6 Q# P, e  K9 _/ z2 ?
    % Input parameters:
    ( P% }& ~5 p6 b3 r! D% Input_weight-------the input node weight!
    2 o" ^  V4 F, v7 G% start--------the start node number;
    % D% e: c  H2 {$ C% endpoint------the end node number;
    ! X& G* a, W5 x8 A' ]% Output parameters:
    4 J1 k4 I# Y: a" [% path-----the shortest lenght path from the start node to end node;
    0 {% t$ W# b' m% short_distance------the distance of the shortest lenght path from the. g: s, r  A2 h3 R
    % start node to end node.0 P) G4 T8 P  J1 H" ?
    [row,col]=size(Input_weight);
    ' a7 `, p& @" v
    # l) o0 [. S/ q' b1 U' @; w, D) r3 c7 M%input detection  _7 N+ A' o5 C
    if row~=col
    3 v( ]$ A$ F+ o4 Z6 |# Y    error('input matrix is not a square matrix,input error ' );
    / E5 n- S0 P  D6 r2 Jend: @( l9 w2 S  ?+ J* t
    if endpoint>row
    $ X0 k* H& }* m* P  f- d1 B2 {, |    error('input parameter endpoint exceed the maximal point number');
    8 b( V& f; F0 iend: x( N# Q; C7 u( [4 T% G
    2 |5 A2 \* K( e0 d  d; P- }5 ~
    %initialization0 T5 F* }$ i! K/ l" }
    s_path=[start];( @* }: \2 Y4 @" k" `: W0 k
    distance=inf*ones(1,row);distance(start)=0;
    7 t; ^9 L0 I& \$ x, Jflag(start)=start;temp=start;
    / M  F1 [& u2 k) g) ~+ i
    " W% p) A& b, E; m* S) C( Pwhile length(s_path)<row& m& ~: q! R! U3 |4 M+ c+ `
        pos=find(Input_weight(temp, : )~=inf);
    2 u" c- i0 ]$ ]+ n4 k/ _: J3 o    for i=1:length(pos)& ?$ F, x% r0 }+ U! i' [
            if (length(find(s_path==pos(i)))==0)&8 k# i. |& L0 W! ]
    (distance(pos(i))>(distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i))))
    4 |4 _3 A9 G& I+ ]" {1 y            distance(pos(i))=distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i));  t' C) R$ C- L, E+ s4 x
                flag(pos(i))=temp;, [6 \) c1 `" @  g
            end
    & K9 g8 f5 y+ Y& Y4 _0 R    end
    6 i! ^* u# u, a2 `4 Y    k=inf;
    + Y4 Q2 Q1 J- S2 Z/ a! i" \% b    for i=1:row6 f7 o- p6 Q, s+ |
            if (length(find(s_path==i))==0)&(k>distance(i))
    ! w! {9 B" t7 O% x# g* e; P            k=distance(i);
    3 ]8 K0 z! Q1 x' Q( G' B' Y% O7 Q            temp_2=i;
    3 g( N# S2 f% O1 n, S' `" u- `        end
    0 I6 h& I2 d% s5 g- G# S2 t0 G, q' x    end; j6 Z$ M! S& T% @6 M( I
        s_path=[s_path,temp_2];, O* I2 Y9 c$ p! \
        temp=temp_2;
    6 U$ @1 t+ P* ], S% x% c/ m6 eend
    5 E3 ?# B2 h6 f# Z% ~
    ! l5 F) b1 e; ^* D" k, X* d; P%output the result
    2 a$ D3 y, {, `& b. a& tpath(1)=endpoint;8 N2 M9 z8 ^) M- ]; C' e4 R9 L
    i=1;( o: I+ P& J) ~% }; F
    while path(i)~=start! E! \1 a  M* _& F! R
        path(i+1)=flag(path(i));4 r, t; [; z7 L* u; f
        i=i+1;
    7 K$ S! y, X7 Y( E' Q. eend
    ; u1 J% X/ W3 gpath(i)=start;
    2 ^: h# o1 B* \2 f( K5 @path=path(end:-1:1);
    * {8 R9 o$ y; W9 m- S% F3 X: Vshort_distance=distance(endpoint);! @" H( D# ^1 y$ z7 q
    三 绘制差分方程的映射分叉图
    3 s. j- l6 M7 ^  {: O  R: O; v% O9 e# g- ]( X
    function fork1(a); ; L$ z0 v: y/ @; e  A; N
      G! L3 x+ J+ ~% Y6 L
    % 绘制x_(n+1)=1-a*x^2_n映射的分叉图
    6 Q4 z% P3 m; B! l* `- i5 x" L. P  g% Example: 8 ^( R4 R) r$ x( E% E; z
    %     fork1([0,2]);  ) X& B' {( r0 i0 H2 \4 B
    N=300;  % 取样点数   V4 J2 p1 n3 w+ U) B* C: F
    A=linspace(a(1),a(2),N);
    & [+ d0 w7 ]% G. X1 y! G+ zstarx=0.9;
    0 R. T) g/ b! @2 v( k! b  r1 bZ=[];
    $ Y: N( m. @+ s/ P; v0 |( ^h=waitbar(0,'please wait');m=1;* n1 y+ N: G! y2 u
    for ap=A; - Q8 r& u$ R7 f6 }, i4 `. W$ I
       x=starx; % o! z& ?# ~' b. C+ q
       for k=1:50;
    5 Y9 X8 V" s  Q/ r( w, a         x=1-ap*x^2;
    5 s5 |2 a5 j7 W! J# S1 f% ~5 e   end   X0 }2 t3 X) h9 ]2 x6 L
       for k=1:201; ; r7 B; |% e" P
           x=1-ap*x^2; ! \# X$ R/ s0 K9 [5 R3 ~# \
           Z=[Z,ap-x*i];
    6 F. O9 ~1 l4 c5 v( B- c   end
    # R, Z9 {2 _' n   waitbar(m/N,h,['completed  ',num2str(round(100*m/N)),'%'],h);2 O8 D  @0 H2 o" N: ^+ s* \  T
       m=m+1;- \5 X4 [* ]" y4 E; W
    end 1 c9 V9 L& @5 n' h
    delete(h);7 s8 H! V9 j( n4 d6 r' g# d
    plot(Z,'.','markersize',2) 9 _$ C  m# v6 J1 o4 n  S$ h$ _
    xlim(a);9 d6 b, D7 w% e2 c

    9 ^1 O+ \7 {+ _2 h四 最短路算法------floyd算法
    ! g, {$ N% S7 w, X8 W" Y, H8 ufunction ShortPath_floyd(w,start,terminal) - Y3 i0 X8 ]( G6 f; |$ D! |5 M. P( H
    %w----adjoin matrix, w=[0 50 inf inf inf;inf 0 inf inf 80;
    7 V# @: ~2 b# v( \; ]7 ?) I%inf 30 0 20 inf;inf inf inf 0 70;65 inf 100 inf 0];- a- F  g; ]+ x# ]7 s, t# T8 Z( z
    %start-----the start node;9 V; f+ z4 U7 q/ w' _0 L7 O3 N
    %terminal--------the end node;   
    ! w" R4 u+ N/ E4 X- pn=size(w,1);
    9 L& R% P" h1 N' k" d- R7 q[D,path]=floyd1(w);%调用floyd算法程序
    1 N$ T0 L' Z( [2 h% {1 ]( ?5 Z! a9 F: o4 L, e
    %找出任意两点之间的最短路径,并输出
    4 h, w/ Z% @4 h6 H1 Z, b* @for i=1:n
    + A" X! I/ T  R4 X    for j=1:n
    % c9 }% `: o2 {1 x& f+ b        Min_path(i,j).distance=D(i,j);, O" t  W0 H' Y! ]! K
            %将i到j的最短路程赋值 Min_path(i,j).distance$ ?$ j' |) _2 K  c
            %将i到j所经路径赋给Min_path(i,j).path
    1 `1 m; r+ O4 f' r9 b        Min_path(i,j).path(1)=i;) I  n" U  f. S; U9 ]! [7 ~
            k=1;
    2 q% C6 Z8 o, K$ {# Q! T        while Min_path(i,j).path(k)~=j6 y* D: C* Y* J3 n
                k=k+1;  @$ u& t4 \( U% o
                Min_path(i,j).path(k)=path(Min_path(i,j).path(k-1),j);! S* ~/ [3 l4 B# W
            end" A6 v# S- |3 t. ^% Z
        end# ^1 \! D* a( P6 e# {$ @5 i
    end
    / a- n. i1 U1 T$ A* ^3 C; Fs=sprintf('任意两点之间的最短路径如下:');! x' U1 \9 G) @* k* G
    disp(s);, u! N* F7 n, `
    for i=1:n
    4 w& A1 N. `- g8 ^- U    for j=1:n
      K: ^" }; p% d+ f        s=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:'...
    / |$ d6 ^+ j2 K            ,i,j,Min_path(i,j).distance);, I" e* `" S  M( _
            disp(s);
    ' i# q$ f- O# t/ i        disp(Min_path(i,j).path);
    " R' h. ?( U* w) D9 q. @    end" {/ a* _7 K9 s0 Q0 g/ A
    end7 _. ^2 F3 V7 ^
    - I1 e. t' G9 G! Y; U3 O
    %找出在指定从start点到terminal点的最短路径,并输出  b$ N; e% i# H3 D# s7 d3 K3 @# K
    str1=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:',...7 z. \. o4 S: o5 G# w# t
        start,terminal,Min_path(start,terminal).distance);6 v% u1 l) U. I
    disp(str1);
    5 p. \8 Z5 x; Cdisp(Min_path(start,terminal).path);
    ; |" |9 w9 @; Q6 d9 ?; b7 S5 |9 J0 K8 F9 V0 }# O
    %Foldy's Algorithm 算法程序
    & C2 W1 Z' J* r1 o' k# F7 P! H; |function [D,path]=floyd1(a)
    ( b" K' Y2 @1 E4 G( |9 R" L! U/ cn=size(a,1);  o; m' ]$ _- w, ^- s- t+ s
    D=a;path=zeros(n,n);%设置D和path的初值! P% b" j' x, n; u( ?! n% P
    for i=1:n$ Y' P8 Z) u1 g  H$ k* t
       for j=1:n
    # R6 Z$ m4 O! o      if D(i,j)~=inf  m3 b- ]1 I  H2 R* h9 j. L5 ~# m
             path(i,j)=j;%j是i的后点
    / Q- \! G  w# p- q     end* F4 _7 X  v6 ^& h* Y
       end
    / M4 ~' N( p+ `: E- Vend7 k; [# l- v/ Q
    %做n次迭代,每次迭代都更新D(i,j)和path(i,j)
    1 n. l7 E, Q, R+ h2 bfor k=1:n
    , B. g9 L/ `2 k2 k, {   for i=1:n
    9 e: X0 ?7 g" ?. F# S! R. V7 v      for j=1:n2 m* A" l' G% D
             if D(i,k)+D(k,j)<D(i,j)
    , h% @( ?5 L( T; L( x  E3 g' g            D(i,j)=D(i,k)+D(k,j);%修改长度
    : P5 E6 j# F" {4 z& d6 E  V            path(i,j)=path(i,k);%修改路径
    8 r: @; O2 d. u' D% Z; X% c. h        end
    & _% l( x  k) v. {* J4 q: Q/ v' C      end% Y9 e5 W! O; ~3 Q0 X. f
       end8 W8 G( y) A8 a$ b1 t/ @
    end
    & R/ t# f0 _4 @2 h: l# }* L, f7 @0 Q# N
    五 模拟退火算法源程序. x# k. n" J, Y* A, E5 m5 e
    function [MinD,BestPath]=MainAneal(CityPosition,pn)
    1 @3 X+ J4 O, Q/ A$ ~( qfunction [MinD,BestPath]=MainAneal2(CityPosition,pn)
    9 Y! u7 ^7 C. z; E7 Q%此题以中国31省会城市的最短旅行路径为例,给出TSP问题的模拟退火程序( p7 y; i$ a6 R2 {: e
    %CityPosition_31=[1304 2312;3639 1315;4177 2244;3712 1399;3488 1535;3326 1556;...8 G" p1 E  y: L( E* W0 |
    %                 3238 1229;4196 1044;4312  790;4386  570;3007 1970;2562 1756;...
    + T: X) B, S0 ^& \  s$ E9 ~9 g( o%                 2788 1491;2381 1676;1332  695;3715 1678;3918 2179;4061 2370;...
    1 o3 `( L( {/ S2 [%                 3780 2212;3676 2578;4029 2838;4263 2931;3429 1908;3507 2376;...
    " c$ `6 P! v* {%                 3394 2643;3439 3201;2935 3240;3140 3550;2545 2357;2778 2826;2370 2975];
    8 p8 P* ~! j* |  E' b; ]9 ~) H; d. B9 S; g- _% K! t
    %T0=clock
    % V- O$ A+ D1 Kglobal path p2 D;
    ! B+ v/ a2 e3 c1 D1 p5 [[m,n]=size(CityPosition);
    & W5 d' h( f, P3 T8 q%生成初始解空间,这样可以比逐步分配空间运行快一些8 E3 A( L' V. k$ H3 u
    TracePath=zeros(1e3,m);) [( s' h! D8 S( C
    Distance=inf*zeros(1,1e3);3 }) U) O0 k, x: e5 F, w* P/ Z3 h

    : `2 y4 k6 D$ G! XD = sqrt((CityPosition( :,  ones(1,m)) - CityPosition( :,  ones(1,m))').^2 +...0 ~* S7 C$ d& ^
        (CityPosition( : ,2*ones(1,m)) - CityPosition( :,2*ones(1,m))').^2 );
      e' J& b# V* H6 d9 P%将城市的坐标矩阵转换为邻接矩阵(城市间距离矩阵)0 e/ E5 d( Q2 t( B$ m# {8 z8 m% N* b( z
    for i=1:pn
    " j9 H& x3 L9 v1 L9 p8 O    path(i,:)=randperm(m);%构造一个初始可行解
    4 U" n1 M% j1 e* G1 r/ }8 I- Qend
      q$ G4 b. \7 Z0 [t=zeros(1,pn);
    * G" H9 l7 h" [3 h% e0 P; Yp2=zeros(1,m);+ S' a; v) R# R( C, m) R
    6 i6 Z+ M, p' ^; i, I
    iter_max=100;%input('请输入固定温度下最大迭代次数iter_max=' );& |- U; e: g* U2 u+ x) C
    m_max=5;%input('请输入固定温度下目标函数值允许的最大连续未改进次数m_nax=' ) ;/ f1 S! u; `) p* s: u+ B
    %如果考虑到降温初期新解被吸收概率较大,容易陷入局部最优
    8 T9 h$ J/ e% \3 z& S/ h%而随着降温的进行新解被吸收的概率逐渐减少,又难以跳出局限5 l& ^( p/ Z% R: n
    %人为的使初期 iter_max,m_max 较小,然后使之随温度降低而逐步增大,可能; W3 X2 W  _5 k
    %会收到到比较好的效果
    5 ?& W" I& e& z( u3 C- ?5 |4 d. Q* _5 w
    T=1e5;
    $ e$ y. j6 n. i+ dN=1;# l( _% |9 J; ~" |0 @/ Q
    tau=1e-5;%input('请输入最低温度tau=' );! \, L4 S1 {7 s! Z9 l: G2 n! X
    %nn=ceil(log10(tau/T)/log10(0.9));
    : H2 L* R  ^2 I0 ^while  T>=tau%&m_num<m_max         
    6 l% C+ V( \# L: o       iter_num=1;%某固定温度下迭代计数器* U! K4 c( r" ^9 W
           m_num=1;%某固定温度下目标函数值连续未改进次数计算器
    , ]% ^- l# y' w7 w( s" e3 a       %iter_max=100;) a! W: l# h3 l+ U6 B0 {$ J
           %m_max=10;%ceil(10+0.5*nn-0.3*N);
    ( ?9 }% D% ~: `: j  g% A       while m_num<m_max&iter_num<iter_max
    0 A- ~4 o% S, S) d0 a) t' X        %MRRTT(Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller, Teller)过程:1 H* Z$ Y7 M9 O3 c
                 %用任意启发式算法在path的领域N(path)中找出新的更优解/ ~# L- a0 N, ^9 o* f
                 for i=1:pn
    / z. `2 @' K$ P* z: u! U! N                 Len1(i)=sum([D(path(i,1:m-1)+m*(path(i,2:m)-1)) D(path(i,m)+m*(path(i,1)-1))]);
    6 o8 u0 |3 m$ ~%计算一次行遍所有城市的总路程 9 x( _: j$ x. l8 }
                     [path2(i,: )]=ChangePath2(path(i,: ),m);%更新路线; v/ X: ]) N, i" R
                     Len2(i)=sum([D(path2(i,1:m-1)+m*(path2(i,2:m)-1)) D(path2(i,m)+m*(path2(i,1)-1))]);
    $ U7 v3 f  _8 P$ p9 }! n$ z8 B             end6 n3 T% j4 o: U2 E
                 %Len1
    4 |7 W+ ]- V. w  L, y/ u. F/ i& X5 N, `             %Len2
    6 i- R1 W2 {  t& O- l, ?             %if Len2-Len1<0|exp((Len1-Len2)/(T))>rand
    $ A* _; A: ^. j3 j             R=rand(1,pn);$ e3 Z: C4 p& Y) ]) l, {) V) H
                 %Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R* M) w) X9 Q& ~7 Q
                 if find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0)
    6 O0 R& ]5 l& J; R                 path(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : )=path2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : );, p8 H5 ?  q% j! ]
                     Len1(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0))=Len2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0));
    + L. C( f% p; x) E                 [TempMinD,TempIndex]=min(Len1);
    , x1 e* B' y4 S5 I: ^& q0 M3 C                 %TempMinD* }; O% g- C1 H* m8 b4 ]
                     TracePath(N,: )=path(TempIndex,: );5 T% u% F! C9 W9 j! B  q- l
                     Distance(N,: )=TempMinD;
    1 n/ d: f. H. `! i. Q8 ?                 N=N+1;
    . _& x, }  n+ w- K; O3 P( ?                 %T=T*0.9
    1 J9 {, j9 c! C4 K8 r2 @. D                 m_num=0;3 _0 D6 ^, w0 I" n
                 else
    9 ?, c+ Q: Y2 t, i/ f$ R% [                 m_num=m_num+1;
    ' X; P! h$ v9 X4 p% `8 ?! n0 u             end/ o% x0 a) y% ]$ y, U
                 iter_num=iter_num+1;
    : ~3 {9 x+ k& e8 M8 v+ |         end
    . X' I$ r# p% g. O7 A9 f         T=T*0.9
    : g. ~6 c2 G, J" @1 {6 |- t+ G%m_num,iter_num,N7 u* A' J6 P6 J+ I7 F
    end
    + N- U* @/ Y, B& V! q[MinD,Index]=min(Distance);# k5 V: B/ ]1 t+ e
    BestPath=TracePath(Index,: );
    - h( t. q1 V8 ^" g0 U* Idisp(MinD); s1 a7 d/ u; X3 i
    %T1=clock
    ! |6 j, }3 B4 S; v& n2 h2 b( q                                                                                                                                                                                                           9 I( l4 `1 ]2 P; B" d
                                                                                                                                  : O7 v8 L8 u3 Q
    %更新路线子程序                                                                                                                                               
    / u& j+ D5 [& h) x5 n) S7 {; e: Jfunction [p2]=ChangePath2(p1,CityNum)$ N* F) [1 v$ d8 l
    global p2;) j- G  i9 s; B& j2 r, U
    while(1)
    5 L+ @3 l/ j7 n9 @* ~0 H     R=unidrnd(CityNum,1,2);3 }$ ~  {& A) n5 H
         if abs(R(1)-R(2))>15 Y) s; j9 n* J2 \- e" U
             break;
      b* \$ D2 E! c' z+ b( _     end
    4 n5 J4 y6 s, C2 vend5 X- H! P; I5 p& [! n' t8 m
    R=unidrnd(CityNum,1,2);
    ( P5 a) ^* H, H1 s9 Q% \* mI=R(1);J=R(2);% _: b6 q6 `9 j: D* s8 v% U) y
    %len1=D(p(I),p(J))+D(p(I+1),p(J+1));
    7 \, p4 }7 G6 i%len2=D(p(I),p(I+1))+D(p(J),p(J+1));
    / p5 I6 d9 n7 iif I<J
    : I; ?5 ^" [) L# c  ^, J   p2(1:I)=p1(1:I);
    9 _. n1 ]  ^: ^   p2(I+1:J)=p1(J:-1:I+1);
    1 f: _# w0 d* l- z   p2(J+1:CityNum)=p1(J+1:CityNum);
    2 B, d7 f# G' V+ F& J( eelse
    4 Q; F$ W: ^  O) X) A8 W& s1 R   p2(1:J)=p1(1:J);2 @5 ]" n9 T3 q( ]1 w3 P! X5 T. o
       p2(J+1:I)=p1(I:-1:J+1);
    $ z+ `& c/ J0 a6 L6 R3 l# e( O   p2(I+1:CityNum)=p1(I+1:CityNum);9 q5 G! p  W$ N8 d. U4 r, `, `
    end
    6 g4 x/ J  _) X# S: M- r* V/ n5 I9 A% |* m# K+ R
    六 遗传 算                                                                                                                                                                  法程序:: G/ n' {5 |1 `% F: q. j! M3 ~
       说明:    为遗传算法的主程序; 采用二进制Gray编码,采用基于轮盘赌法的非线性排名选择, 均匀交叉,变异操作,而且还引入了倒位操作!# c  y# \3 P3 u4 ?
    4 v6 v# n, V8 P4 e  J
    function [BestPop,Trace]=fga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pCross,pMutation,pInversion,options)
    ( v* D7 r: E% d, J$ w3 {) c# y% [BestPop,Trace]=fmaxga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pcross,pmutation)
    5 L, j  [" D, g! `; U% Finds a  maximum of a function of several variables.
    0 X. t! U1 X3 g3 U- ]7 S" S% fmaxga solves problems of the form:  - C0 C! W' k1 q: u- @- P) `; U
    %      max F(X)  subject to:  LB <= X <= UB                           
    9 g7 a" F5 @- J/ u% U! C%  BestPop       - 最优的群体即为最优的染色体群
    6 A  R* g3 }5 w%  Trace         - 最佳染色体所对应的目标函数值5 K# U# M# o% J6 H3 Y& \* I" v
    %  FUN           - 目标函数
    ) R# v; a7 k, i# b%  LB            - 自变量下限  Q8 n8 Q! e6 g8 p( x
    %  UB            - 自变量上限/ L/ t7 A' D* G4 W1 |% v. [3 Q
    %  eranum        - 种群的代数,取100--1000(默认200)
    1 `( J! r- ?) _- s2 l4 u5 f4 t%  popsize       - 每一代种群的规模;此可取50--200(默认100)
    6 T& Q/ n0 P4 L+ {%  pcross        - 交叉概率,一般取0.5--0.85之间较好(默认0.8)! @3 B" J  Z, r! s* W" c5 J( s/ R0 U
    %  pmutation     - 初始变异概率,一般取0.05-0.2之间较好(默认0.1)! M5 u) {. @( l, F5 E0 q6 @
    %  pInversion    - 倒位概率,一般取0.05-0.3之间较好(默认0.2)
    2 b6 v; G0 A7 s+ [) O2 f%  options       - 1*2矩阵,options(1)=0二进制编码(默认0),option(1)~=0十进制编5 S% u* Z2 T% F' l) |/ u
    %码,option(2)设定求解精度(默认1e-4)
    7 N+ j) V+ s1 l3 f" w%9 o' x. }% P9 X' Q. E% X& ]' T
    %  ------------------------------------------------------------------------
      Z4 V! D! q% z" q' \' ?
    * m+ f! b: h; s3 L- ?T1=clock;
    $ J4 V: G4 q6 e, Mif nargin<3, error('FMAXGA requires at least three input arguments'); end
    ( X0 \1 o' [" J: mif nargin==3, eranum=200;popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end) \5 K  o& t% b' K0 _+ `5 o
    if nargin==4, popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end. L+ g$ R8 o( u4 a) f
    if nargin==5, pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end0 a. \. c. x3 v  H1 ~: u! [! ?* E
    if nargin==6, pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end6 O9 ]7 G" E8 C
    if nargin==7, pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
      U4 W1 }1 M" Y+ f3 s$ g! Lif find((LB-UB)>0)
    5 V4 R+ X2 x1 d+ X8 N4 ~   error('数据输入错误,请重新输入(LB<UB):');
      U9 G) o, b' H' l+ L! i3 o. o- a3 Wend
    9 ?! }: o6 H# Y+ ws=sprintf('程序运行需要约%.4f 秒钟时间,请稍等......',(eranum*popsize/1000));- A# K+ r; A7 h3 [5 A- V
    disp(s);3 t0 K! ~* U' I" R# _! G8 E5 r
      _$ s5 v+ }+ v/ ^* W& Q. R4 U
    global m n NewPop children1 children2 VarNum
    : t- i7 g" e, S. n6 A0 |0 v' b# H4 B! S
    bounds=[LB;UB]';bits=[];VarNum=size(bounds,1);& H+ }) J) k& F) b5 R
    precision=options(2);%由求解精度确定二进制编码长度
    , s; a6 e& m$ Jbits=ceil(log2((bounds(:,2)-bounds(:,1))' ./ precision));%由设定精度划分区间
    . A+ |  w+ Q7 l- B$ H[Pop]=InitPopGray(popsize,bits);%初始化种群7 N0 K$ H& y7 _! P+ ?- t8 J* x
    [m,n]=size(Pop);) {" R) U- A0 y0 Z1 I
    NewPop=zeros(m,n);
    7 W" `/ ~. C& E, S' }, nchildren1=zeros(1,n);
    ( y  X! R* t8 g- Y/ F9 N7 uchildren2=zeros(1,n);' v# Q0 m, }. `5 [! d
    pm0=pMutation;$ q9 R( y, g* J+ Q& n
    BestPop=zeros(eranum,n);%分配初始解空间BestPop,Trace
    6 s. S, B. W# y: K$ @5 iTrace=zeros(eranum,length(bits)+1);, |7 \" o& z) o  W6 n
    i=1;
    : Z6 L1 m, w! kwhile i<=eranum# Z6 c/ J- `! c% C! e( B2 R
        for j=1:m2 Z: r/ M  H9 M
            value(j)=feval(FUN(1,:),(b2f(Pop(j,:),bounds,bits)));%计算适应度
    % ~' E- F( c$ i    end
    . r) ~+ y8 l5 D3 l0 I    [MaxValue,Index]=max(value);' ?) ~- O3 i7 `$ D1 x
        BestPop(i,:)=Pop(Index,:);2 H# n2 j7 T5 L1 N. V
        Trace(i,1)=MaxValue;
    . j* ^: P3 P; l) r: A    Trace(i,(2:length(bits)+1))=b2f(BestPop(i,:),bounds,bits);
    $ u1 Y, r: y; |) r    [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,Pop,bounds,bits);%非线性排名选择& C: v, v1 s' R( O
    [CrossOverPop]=CrossOver(selectpop,pCross,round(unidrnd(eranum-i)/eranum));+ x4 x# a& l' Y$ @" K% r
    %采用多点交叉和均匀交叉,且逐步增大均匀交叉的概率' W; ?) Q, w0 H; l0 j8 h! N
        %round(unidrnd(eranum-i)/eranum)$ y; W; l9 R- W; V* t
        [MutationPop]=Mutation(CrossOverPop,pMutation,VarNum);%变异
    & c+ K5 Q5 G* S6 Y2 y: A: b1 w& _    [InversionPop]=Inversion(MutationPop,pInversion);%倒位* d. k2 S: h* p5 e% a; g( G  ^3 R9 I
        Pop=InversionPop;%更新' q/ u% m/ [$ j# ?2 m
    pMutation=pm0+(i^4)*(pCross/3-pm0)/(eranum^4);
    ( F4 I6 |0 B/ j- C8 y9 z+ ]9 F4 |%随着种群向前进化,逐步增大变异率至1/2交叉率
    ' w6 N9 V: {: f. |    p(i)=pMutation;/ y* G7 z( l; [" {$ y) H8 W) K7 M$ [
        i=i+1;- o; @2 Y, F9 }) r
    end4 o  }: T) Y/ G3 U& A8 M
    t=1:eranum;
      h5 S6 r) T/ ?$ Y9 ~2 b. a" wplot(t,Trace(:,1)');9 x3 W& b5 I& E; P7 |
    title('函数优化的遗传算法');xlabel('进化世代数(eranum)');ylabel('每一代最优适应度(maxfitness)');
    ) R$ a' c% L/ ?( C' B! w2 T: t/ f[MaxFval,I]=max(Trace(:,1));4 a% K& W5 p+ z) Y" t. k# r$ h
    X=Trace(I,(2:length(bits)+1));" q( T/ V' D, }
    hold on;  plot(I,MaxFval,'*');8 C+ x3 Y# n( e$ f
    text(I+5,MaxFval,['FMAX=' num2str(MaxFval)]);7 q' j4 Q4 c: W  f/ Q: ]; }
    str1=sprintf('进化到 %d 代 ,自变量为 %s 时,得本次求解的最优值 %f\n对应染色体是:%s',I,num2str(X),MaxFval,num2str(BestPop(I,:)));! f! W; g  A' c8 B* L6 p. N. N, u6 H
    disp(str1);
    % `& q+ A" S- W7 h  K' c: H/ H%figure(2);plot(t,p);%绘制变异值增大过程. X, _; G: S8 j) A# }
    T2=clock;; S9 b/ K2 J) [) P3 U: R
    elapsed_time=T2-T1;
    : l! e) ^( N4 D- s' ]. w2 Vif elapsed_time(6)<0
    5 j$ P, i4 Z" f0 |    elapsed_time(6)=elapsed_time(6)+60; elapsed_time(5)=elapsed_time(5)-1;* ]. C" _  ?- e) h! w
    end) x% v# W2 l" @: ]
    if elapsed_time(5)<0
    & m, x9 d  ^# i, |5 p0 Y" T- v    elapsed_time(5)=elapsed_time(5)+60;elapsed_time(4)=elapsed_time(4)-1;
    6 A, ]+ L9 S7 B6 h$ N$ ]5 ^: xend  %像这种程序当然不考虑运行上小时啦
    7 `! x& }3 ]3 F- P: hstr2=sprintf('程序运行耗时 %d 小时 %d 分钟 %.4f 秒',elapsed_time(4),elapsed_time(5),elapsed_time(6));2 P, @" D2 b/ `. S) Z+ s1 s4 e
    disp(str2);5 K+ `+ l$ h" y
    7 J/ @% d6 f4 ~; A, B
    4 i+ Z& G6 }; w, n7 B
    %初始化种群
    . A, P- Q4 m: V, _%采用二进制Gray编码,其目的是为了克服二进制编码的Hamming悬崖缺点
    / B9 j6 O" K+ Ofunction [initpop]=InitPopGray(popsize,bits)  v2 ^5 `' h1 K9 `" [
    len=sum(bits);; Y$ R5 j! v; N0 [. E: S  z0 P
    initpop=zeros(popsize,len);%The whole zero encoding individual
    0 f2 l( O6 g. F4 A" dfor i=2:popsize-1$ i4 f) \$ T1 X) y9 a
        pop=round(rand(1,len));
    / i! M: D6 h2 e# ?) f  k% `    pop=mod(([0 pop]+[pop 0]),2);% m" ~. `4 o( P% H) G5 r
        %i=1时,b(1)=a(1);i>1时,b(i)=mod(a(i-1)+a(i),2)
    . {8 W$ Z: Q' O0 F    %其中原二进制串:a(1)a(2)...a(n),Gray串:b(1)b(2)...b(n)2 v8 n0 I$ j" C' O3 u
        initpop(i,:)=pop(1:end-1);6 f& B' }5 s- O) L
    end' S0 G- J; R; m' _* R
    initpop(popsize,:)=ones(1,len);%The whole one encoding individual1 ~6 \1 n% A" F$ h5 l. x! J
    %解码
    " B% m) r* W8 c8 S) w$ e5 K9 s' }! X8 L3 l) g$ E7 s& G& v
    function [fval] = b2f(bval,bounds,bits)
    ! `4 G/ ~+ O# O% a/ \* [, H) T% fval   - 表征各变量的十进制数! y( o9 `3 w' Q' ], A# }
    % bval   - 表征各变量的二进制编码串
    3 ~9 ]. `) z/ N# P* b' U% bounds - 各变量的取值范围% V9 W6 s8 i2 `
    % bits   - 各变量的二进制编码长度' l5 g! t% g  C5 F# X1 l
    scale=(bounds(:,2)-bounds(:,1))'./(2.^bits-1); %The range of the variables
    8 B; I; e8 }) I$ z% c' ?: N3 O& x) cnumV=size(bounds,1);
    " S# d# q) n  q4 n- vcs=[0 cumsum(bits)]; ' |3 i! w- R. P; }  H' Q
    for i=1:numV
    , P  f3 `  t& \" s$ }  a=bval((cs(i)+1):cs(i+1));
    ( \! ]  F1 O$ D( S( F6 D  fval(i)=sum(2.^(size(a,2)-1:-1:0).*a)*scale(i)+bounds(i,1);7 f2 _* C5 P0 e" L. _
    end) S/ Z0 \: g" J/ `8 G+ a
    %选择操作
    ! o8 S; B; i, q& z% Q& [: F7 r%采用基于轮盘赌法的非线性排名选择* |  {. A2 l0 l/ W
    %各个体成员按适应值从大到小分配选择概率:) v9 w2 r3 |( F" Q6 k0 ]! |
    %P(i)=(q/1-(1-q)^n)*(1-q)^i,  其中 P(0)>P(1)>...>P(n), sum(P(i))=1
    # Q' q1 g0 F! h6 P  y; u
    % ~* L5 y# T2 efunction [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,pop,bounds,bits)
    2 e5 L6 |5 M5 \/ f0 [global m n) E& d7 V! \4 {# E3 ^7 t& _
    selectpop=zeros(m,n);
    0 z4 ~( d% ?! T3 H0 h5 Qfit=zeros(m,1);$ `/ v# B0 P  {/ N) q4 g
    for i=1:m6 f" ~1 G9 G% N3 E
        fit(i)=feval(FUN(1,:),(b2f(pop(i,:),bounds,bits)));%以函数值为适应值做排名依据0 L( ~1 }' Z; T
    end6 s# v8 A% l/ b) _4 }4 ^: ]$ x2 q( G$ ~9 V
    selectprob=fit/sum(fit);%计算各个体相对适应度(0,1)) o0 p; N5 E( v, h4 u
    q=max(selectprob);%选择最优的概率
    : d# S" ], O% K. n. Zx=zeros(m,2);; B: d% ^8 L* o0 A# j6 i6 q. k0 ~* z
    x(:,1)=[m:-1:1]';9 O: ^" A% y1 W* S- Y
    [y x(:,2)]=sort(selectprob);
    / u9 U/ `: `; xr=q/(1-(1-q)^m);%标准分布基值; K6 E3 j- {' p9 p
    newfit(x(:,2))=r*(1-q).^(x(:,1)-1);%生成选择概率
    ' l' _9 D* G9 q4 |' M" N" bnewfit=cumsum(newfit);%计算各选择概率之和
    & M+ r# a% D/ srNums=sort(rand(m,1));+ \9 n! [1 N) g+ P  Q! A5 l
    fitIn=1;newIn=1;
    & ^% }/ J! W- d* G) xwhile newIn<=m
    0 w8 V9 N5 X" b+ x$ }    if rNums(newIn)<newfit(fitIn)
      Z% o* N. L0 T1 P        selectpop(newIn,:)=pop(fitIn,:);
    3 y/ G5 \# _0 y/ Q        newIn=newIn+1;
    ; E" {6 t! {" d3 x" ?* f! H2 ^& N1 G    else
    . w) H& W# ~3 W- h8 z/ d: V        fitIn=fitIn+1;
    ) d( r) z! O( R9 ^    end8 L6 H. ~5 ]+ B- Q5 r
    end6 `% F# b1 v' U. K4 Y& z& I) d
    %交叉操作$ c$ X+ G! C0 [6 l% z: e' P( ^
    function [NewPop]=CrossOver(OldPop,pCross,opts)
    / m  @" W4 v! l( `9 [%OldPop为父代种群,pcross为交叉概率
    2 m% R, o2 y' V2 y0 bglobal m n NewPop
    ! e  f* S) ~) _% w3 W' G6 N8 cr=rand(1,m);+ P. s7 H2 t" X" w. b; A
    y1=find(r<pCross);. ?" o9 {# H1 f: Q$ f% `1 g4 Z
    y2=find(r>=pCross);2 r  m: G/ J, g* L! j$ b! t! u" c
    len=length(y1);) b% Y/ j) `) Y: n. {9 j9 D* l  D
    if len>2&mod(len,2)==1%如果用来进行交叉的染色体的条数为奇数,将其调整为偶数
    . K. g' h8 H  q8 d$ ^# S    y2(length(y2)+1)=y1(len);# N8 h6 L7 V4 s1 z5 b/ x
        y1(len)=[];  f  F6 Y7 s8 L& H0 D; }- d4 W+ d
    end
    ! P% M9 c' D* U4 l7 x1 `* Eif length(y1)>=2
    2 O5 i+ ]- E( z$ \. b   for i=0:2:length(y1)-2' [3 h& x' w+ E0 g
           if opts==0
    ! ?! P3 M; F6 ?; ]' ?0 l# [* e           [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=EqualCrossOver(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));! a* s$ c/ J% G) n/ w
           else
    9 f! w+ q) O) Z& J" c* S           [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=MultiPointCross(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));
    - \# u2 x9 ~; A" [" v' x  m       end
    * j6 l6 C3 ~: j8 i! l0 S   end     
    6 ^9 ^$ M; A4 w5 T8 Wend
    2 T- k- b1 X& j# L4 _6 @2 j( MNewPop(y2,:)=OldPop(y2,:);& K" L3 v' F2 T! |4 }2 y  y4 A

    ! h' Y8 \; A) c" c%采用均匀交叉
    6 u! ~& X7 \8 {3 s* Lfunction [children1,children2]=EqualCrossOver(parent1,parent2)! O* ?; O3 \5 n, @7 H0 z* S8 n
    0 X* e7 z2 J6 G) H
    global n children1 children2
    3 L$ {# ?' C* c0 s% Z- S( B) Q" jhidecode=round(rand(1,n));%随机生成掩码' m# m3 H+ J, E! U/ }; i5 _
    crossposition=find(hidecode==1);1 W& L. T/ z8 ^; D
    holdposition=find(hidecode==0);
    2 G, d- S/ G& n; G! E# P! t- ]6 Nchildren1(crossposition)=parent1(crossposition);%掩码为1,父1为子1提供基因
      a! ?) x2 a/ O' u. C# i. r/ uchildren1(holdposition)=parent2(holdposition);%掩码为0,父2为子1提供基因
    9 d8 Z, C: T; ^$ k/ `/ D& Y7 @  tchildren2(crossposition)=parent2(crossposition);%掩码为1,父2为子2提供基因
    2 `/ U% O/ ~" J0 o( Qchildren2(holdposition)=parent1(holdposition);%掩码为0,父1为子2提供基因/ r' E% z2 E& {5 S7 j# t

    / o6 e0 _: n8 i2 k. {' c2 w- u2 i! M%采用多点交叉,交叉点数由变量数决定
      z$ X# {; |% B) L$ q% {! Q, D% f  V$ G2 _# F* i' R: m9 |5 A
    function [Children1,Children2]=MultiPointCross(Parent1,Parent2)6 n! g7 _8 f  ^( v( `" W
    ! ^$ w( g& U; H! [" R
    global n Children1 Children2 VarNum
    8 k* C7 G6 j% o/ a+ `Children1=Parent1;# w9 W2 b) I4 w! Y- f; g+ ^
    Children2=Parent2;# K4 d) e! Q3 H4 V. L: S$ ]
    Points=sort(unidrnd(n,1,2*VarNum));
    0 F* v& ^6 c5 m& Afor i=1:VarNum
    8 N/ P8 n- v" F- k0 A- m    Children1(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent2(Points(2*i-1):Points(2*i));
    1 w2 K1 c: o. B/ n0 `    Children2(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent1(Points(2*i-1):Points(2*i));. C% T3 S, |  x+ t7 _$ ?
    end
    . y, S  M* L7 Y! a1 k3 _# h& p4 L( K! S( l! _9 O5 @9 |
    %变异操作/ U8 A  s7 V7 |/ l& d8 b
    function [NewPop]=Mutation(OldPop,pMutation,VarNum)
    : x3 I; S; S" T
    4 ?& i8 _4 ^, J3 [& Bglobal m n NewPop
    9 {: ^6 K  h2 p. cr=rand(1,m);
    0 w5 v" O2 }1 Q+ w# iposition=find(r<=pMutation);. X9 z; I, I/ b' C' f
    len=length(position);& r' E% c: [0 z) M/ h% c
    if len>=1
    & q/ o8 s  N: G# t7 E, H- P0 X* X   for i=1:len
    8 @: u9 ^( d# \) {9 s" R! W0 B       k=unidrnd(n,1,VarNum); %设置变异点数,一般设置1点
    6 V/ v' r6 u% }0 y% I       for j=1:length(k)
    # j" }3 M! e* G           if OldPop(position(i),k(j))==1
    9 E. e0 U2 j: f: U# Z  U              OldPop(position(i),k(j))=0;
    * t  K" T7 P/ r8 M- {3 F1 h           else
    & n7 ^+ p3 Y" C! A5 ]              OldPop(position(i),k(j))=1;
    8 Z4 _" ]7 F8 N, t' G6 w; ]           end
    ! K# T2 n2 t' i0 p; ?9 l' B+ q7 A       end
      }+ `. T4 z9 t) @   end
    ( b% S" O1 [" W% M; ^2 N& Q6 V' w8 A1 B/ oend! M/ G3 }7 f9 P$ n
    NewPop=OldPop;$ |+ |8 @, g' q/ w7 K) s$ E/ t

    6 A8 S& R' r& T* n%倒位操作
    ' M6 l" V. X, W& S
    ; x3 J2 h! Z* \" m$ q9 R  E* Y. xfunction [NewPop]=Inversion(OldPop,pInversion)
    3 Q- D9 P: \- `# t! y" X# J) Y3 k+ Q/ p
    global m n NewPop
    4 B7 ?- s! e& S: M7 ANewPop=OldPop;# A% Z& Q9 v. C3 ^/ k
    r=rand(1,m);
    5 ]+ w" `# J# TPopIn=find(r<=pInversion);
    " R  k' S8 h, v! k) w8 Q% U9 \len=length(PopIn);0 b# S6 \" b/ p1 [) q7 l
    if len>=1- q, R; H+ G. D6 _# J( H0 ~
        for i=1:len5 E) b9 O  |7 t6 r
            d=sort(unidrnd(n,1,2));
    7 Y4 T9 [) e3 v8 ~        if d(1)~=1&d(2)~=n- [( `: L. O% n+ Y4 {
               NewPop(PopIn(i),1:d(1)-1)=OldPop(PopIn(i),1:d(1)-1);
    ( @: v& \' N! x) w9 e0 V3 o; H9 T) i           NewPop(PopIn(i),d(1):d(2))=OldPop(PopIn(i),d(2):-1:d(1));
    4 c; G" w) o2 Q9 I5 u           NewPop(PopIn(i),d(2)+1:n)=OldPop(PopIn(i),d(2)+1:n);
    / S* y7 S! R  q/ |0 `5 m: \       end
    1 Q  n3 G9 L$ G, m0 m: l   end9 Z) q8 q, d; n+ T( P2 z* d* U- p
    end! l) y$ d0 M9 `0 a1 a

    - V6 Y1 B0 L, R- e. V+ W& M! h0 H七 径向基神经网络训练程序
    0 ~5 @- ~; s6 d! g) @$ h  R. a9 ^- ]- J' P# q  ^+ ]4 J
    clear all;+ B  y& m) i# T# M" V
    clc;
    : R# ], ]4 m9 p1 [4 P. @%newrb 建立一个径向基函数神经网络# r3 ~& O) P2 }5 B) R* m
    p=0:0.1:1; %输入矢量
    & H8 h3 B) g& W0 A9 _t=[0 -1 0 1 1 0 -1 0 0 1 1 ];%目标矢量* t* B- ]3 e" g$ s6 W1 r
    goal=0.01; %误差7 l2 U: |/ Q5 K3 E4 s
    sp=1; %扩展常数
    5 G* m) x2 I- L' l1 c9 F8 z  \mn=100;%神经元的最多个数
    5 A' x) d4 `  l, g+ o  ]df=1; %训练过程的显示频率
    1 L, o  B. j2 Z0 b7 I9 `[net,tr]=newrb(p,t,goal,sp,mn,df); %创建一个径向基函数网络
    6 I. L, R$ z3 o9 k% x4 ?" k. L, q% [net,tr]=train(net,p); %调用traingdm算法训练网络, V; I( K; {6 w) I
    %对网络进行仿真,并绘制样本数据和网络输出图形
    - K3 T7 a8 e, c/ X  ^7 _0 gA=sim(net,p);
    2 ]& C7 C  `' {E=t-A;
    & p# w; e, v2 C, Tsse=sse(E);" \* L. Q% x7 n$ f  O
    figure;
    % _0 Z2 x0 p- \/ j3 Aplot(p,t,'r-+',p,A,'b-*');
    : z6 v6 F( u9 N% t+ M4 b8 X+ Xlegend('输入数据曲线','训练输出曲线');
    7 c4 C" X" z/ @; z5 `! U& ^echo off 9 N0 ^9 J) ?' G: y% g

    % M, N+ H; H* U! K2 C; R4 b说明:newrb函数本来 在创建新的网络的时候就进行了训练!0 k6 {4 O0 y" H5 R; I
    每次训练都增加一个神经元,都能最大程度得降低误差,如果未达到精度要求,6 x4 \* J' u! L
    那么继续增加神经元,程序终止条件是满足精度要求或者达到最大神经元的数目.关键的一个常数是spread(即散布常数的设置,扩展常数的设置).不能对创建的net调用train函数进行训练!
    ) m* D, f( N& ?' N$ s, V( [% k
    ; q  }: I! J  z$ S8 K. L
    : z0 K& I& U; H' `8 a1 Q训练结果显示:
    9 D% i1 g! w  X! G) Z8 M3 fNEWRB, neurons = 0, SSE = 5.09736 k) o* W6 I1 v
    NEWRB, neurons = 2, SSE = 4.87139
    3 ?  v3 a. t7 ]5 ZNEWRB, neurons = 3, SSE = 3.61176
    : L, r: k! L% s4 _7 F3 |NEWRB, neurons = 4, SSE = 3.4875' ^; c. i5 `4 B
    NEWRB, neurons = 5, SSE = 0.534217
    # Z' B7 J5 ~6 x- {2 xNEWRB, neurons = 6, SSE = 0.51785
    6 [: |* j7 N. d9 l) @( t: UNEWRB, neurons = 7, SSE = 0.434259
    ) N2 j: N' q$ h& Z) ^NEWRB, neurons = 8, SSE = 0.341518  e: c6 b& z8 U- I
    NEWRB, neurons = 9, SSE = 0.341519: ^' {$ n1 G- I& N$ K8 v3 K
    NEWRB, neurons = 10, SSE = 0.00257832! R. L) S+ t+ T  t) }" ~

    3 a$ E9 j7 h4 |5 j* j2 L) Q八 删除当前路径下所有的带后缀.asv的文件, h0 n2 l6 M: _" `( x
    说明:该程序具有很好的移植性,用户可以根据自己地
    ' z" Z+ d7 K" W* C" s1 t" [! K要求修改程序,删除不同后缀类型的文件! 1 Y( }5 A- X( Z" y
    function delete_asv(bpath) ( }& C' P* D' L& t" A' u  K
    %If bpath is not specified,it lists all the asv files in the current8 v% ~+ i$ }" S" q& ^
    %directory and will delete all the file with asv ; ]% Y7 @) v$ h3 i( O: s
    % Example:
    3 E1 c$ ~+ F- ]$ w% C& e%    delete_asv('*.asv') will delete the file with name *.asv;
    ) |4 l7 P; s9 q0 r%    delete_asv will delete all the file with .asv.: m3 r& d7 [: Y
      g* l, U- Q7 B8 K8 f7 r
    if nargin < 1
    3 i. P  W3 {2 q4 P  T; p' |%list all the asv file in the current directory" B0 \3 p$ N( K6 W: n
        files=dir('*.asv');
    ( |2 F2 u$ A5 h6 Z( \: Belse- {! a* _3 Q  _3 }2 ]2 ^
    % find the exact file in the path of bpath
    7 c& ?* ~3 \4 f, g- [( A    [pathstr,name] = fileparts(bpath);3 O& A) G, I# T) g
        if exist(bpath,'dir')* M) z' }# y% S. E
            name = [name '\*'];
    7 R9 {7 |5 {  H$ j! L0 f4 s    end
    ) o* ~, K, A* d9 h+ _    ext = '.asv';
    5 ~; u2 `6 }( Y" i    files=dir(fullfile(pathstr,[name ext]));5 r0 P: W6 r0 V, F; R- P7 y( P
    end
    - J7 s2 S) D5 {* H+ J( q+ A+ C) ^: Z
    2 I7 Q) D% A- I2 V8 Qif ~isempty(files)
    9 M$ I3 Z- X6 o% @' @3 h9 o    for i=1:size(files,1)$ ~" b7 X# V  I  U1 r
            title=files(i).name;
    ; _. H, y6 k  W        delete(title);
    + Z8 t4 ^4 w3 X" c# H    end
    3 Q- E" n6 `3 ?8 y" {; Q$ n& A- O8 Iend
    ' C& @" H6 p# e1 h+ \% I
    7 o. U' b$ ^; X% i% }0 [# |4 t
    ; Z2 i3 t- J, G- n- ~同样也可以在Matlab的窗口设置中取消保存.asv文件!
    2 b' b" p# y* z/ T
    zan
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    楼主很强大 顶一个  估计明天 我要调试一天的程序了 吼吼 比赛加油

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    lihehe12121  恩恩呢嫩。。。  详情 回复 发表于 2013-7-27 15:05
    lihehe12121  厉害啊。。。。  发表于 2013-7-27 15:05
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