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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)* |( y* |1 @/ z. Y7 N4 S: I5 F# Q3 l
%--------------------------------------------------------------------------
: w2 @8 b5 J( x% GACFA.m
, g# `* j# h' O9 @2 g" i% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment0 k6 X/ q! M. U
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
( ]& U$ @# T8 Y( z9 k%--------------------------------------------------------------------------6 s( K4 f+ v" W1 _% c$ `
% 函数功能! K$ ^9 o: h3 e; F
% 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
; `: ^) J: c/ r& ^3 u; o%--------------------------------------------------------------------------
6 e, z$ B. m5 M: i1 T# y5 _6 \' K& s% 参考文献: b# |7 c+ J. H1 \
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
& i' P5 d# Y) J% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15) P1 R. c8 F0 E* f* l- c8 s O
%--------------------------------------------------------------------------: l+ F- p: ?: v1 r2 w0 ?* x: g/ r
% 输入参数列表
5 U0 g; k$ g1 W% M 遗传进化迭代次数
Q0 \$ `- D! w' \" _3 b0 w% N 种群规模(取偶数). B6 H2 v& S( k$ U; c2 a2 E
% Pm 变异概率$ ]# W, `2 {1 }
%--------------------------------------------------------------------------
$ m* P8 R5 L, n! {% 输出参数列表
$ @) V# v; H: y% D8 ]% Zp 目标函数最优值1 G( C: S8 J- N, Z1 K5 B/ Q
% Xp 路由选择决策变量最优值
* i# d9 G4 L; F* i% Yp 线路型号决策变量最优值% B# m& b% R& Z N( Q& ]
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
0 v. D. m6 l3 h" g- f% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
4 x) b9 A3 p- t7 a; h%--------------------------------------------------------------------------
& N* m8 f) @4 s; O3 V: L" h% ?6 {+ k' Z
%第一步:载入数据和输出变量初始化2 r$ x$ u2 h2 T
load DATA_CFA;5 q. d$ a7 U) V
Xp=zeros(14,1);
3 q5 _% X+ |5 e" ^1 `( A/ q& xYp=zeros(8,3);7 b, d* D& y0 G4 {: ^& Z- m
LC1=zeros(1,M);
7 R' q+ c# v0 c# w& ]% I7 @! Y+ LLC2=LC1;" k/ F g& s! A) S
: Q! A% `, X1 p( U* j%第二步:随机产生初始种群0 ~0 w7 x& }1 S# _
farm_X=zeros(14,N);
! _; x! ^0 C |9 N1 J. E3 Ufarm_Y=zeros(8,3*N);$ I3 ?. K# h$ H# b- y, u# j
for i=1:N7 r( Z, n- d& l9 r6 R
for j=1:2:13# \& V0 p: C1 u6 G
RAND=rand;
( o, u2 f, v- ~+ d9 x if RAND>0.5
( M2 ^' V T% m$ c1 Z1 _ B farm_X(j,i)=1;
8 z$ d9 r1 x3 h% E |. ? else+ O1 V+ z5 t8 j. _& b: ~1 C
farm_X(j+1,i)=1;
. ^# g/ {2 o7 G* j, l; p# { end) j( h. g. R# Z
end
+ H: ~; s2 s g. u# D# Bend
+ p+ d1 G$ G+ g, S2 C1 @# Qfor i=1:N
5 E9 R& B' W ?, I" o% u( d- r for j=1:8
/ l# E5 |* w9 @3 u! x RAND=rand;: D; ?+ Q7 d, Q$ M# x
if RAND<1/3
' L+ `3 |( ?7 c m farm_Y(j,3*i-2)=1; P0 ?1 W4 ]7 S; u
elseif RAND>2/3% ^# l$ g5 ` l9 m6 [9 ?8 R4 S- v( O0 z
farm_Y(j,3*i)=1;: A3 j& @4 J& p
else3 O% l% \; V/ k* ]+ [# W
farm_Y(j,3*i-1)=1;% ~+ [# h- b+ l1 G# g! l
end0 b9 z: R: L& A* S! H
end% c' a/ Q& w5 `! x/ V1 W4 a
end
: U7 g+ W7 ~; I7 i, _6 \! |5 z, X- ]" b% K' ~0 b5 m
counter=0;%设置迭代计数器) R4 |" L" K/ \7 q1 b( }. u. S
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数" y A$ m" ]4 q. \# M& i
8 N9 I0 q# p$ m %第三步:交叉
! p" ~- k) \* d6 D5 Q1 O newfarm_X=zeros(14,N);3 m' Z0 m& m2 m& y- {/ g3 Y
newfarm_Y=zeros(8,3*N);
, ?( q# l' n; ]' M& [ Ser=randperm(N);
: G3 k+ W: q6 \0 { %对X做交叉4 o+ f% {. N( i$ [$ t
for i=1:2 N-1)
; O: `" G, ^2 ~2 j; w A_X=farm_X(:,Ser(i));* V, Z+ b6 Q3 @' ?3 Q' Y2 m" N
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));6 v# w: [6 E# T+ M7 s6 u
cp=2*unidrnd(6);. u7 n8 Z: K M7 |; J( W
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
: T6 o5 i% m/ {( |; R/ _7 h+ f b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];
/ D3 Y- t: W2 f* V1 ~$ h newfarm_X(:,i)=a_X;) `2 ?$ S/ j" v4 w C# t
newfarm_X(:,i+1)=b_X;) v/ Q5 L7 X9 Z% ~- N3 P
end1 b1 z' s* t* A4 I$ z; Y
%对Y做交叉
: d9 n$ Q" \. ] for i=1:2 N-1)
5 l6 q4 }8 Z' j- _0 G2 D/ M) v' C; X A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));0 ]) C( b5 p- v3 O+ D: Y
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));
3 ^4 T+ T2 U% H `& @7 K cp=unidrnd(7);' c/ m/ y( S* V# W- O, K
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];! ~4 H* o. b, h# o, ~
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
' ~, ?6 N9 H' s: n newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
3 k7 ~- s4 p* A y newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;! V$ [. h; W4 O
end8 {- |+ J7 M N3 W
%新旧种群合并
7 P) p! R0 ~8 ^4 z: @7 Z; H FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
1 O) D: O1 J6 j: }& o' ` FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];) b% B) }0 T5 G
% q6 Y$ Q$ N; Z [ %第四步:选择复制0 E% q* M# J c" \' c
Ser=randperm(2*N);
" S. c' j" C% T# |8 y! s FITNESS=zeros(1,2*N);
( x0 P* q7 d; M0 z fitness=zeros(1,N);
/ l% B& L, i) n3 W for i=1 2*N)# x1 @+ i/ S) \% i# R! g
X=FARM_X(:,i);% o3 p1 O* C u, D" E
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
+ ^6 v& \/ w5 C* i+ q FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
: Q+ Z w* i5 c/ Q4 N8 u end
) `7 q4 J% ^; Z# Z' w for i=1:N' b( }" F2 A/ L8 v6 n
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
7 S( F$ g8 k5 L+ F R4 [ f2=FITNESS(Ser(2*i));
" o1 ?# O# N9 H9 N if f1<f2+ O8 `* m" Y5 @
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
& L, `. a; \+ | farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));$ t* F- e1 \1 P9 M7 P8 B. W* i& U$ K0 G
fitness(i)=f1;/ k- ~: K/ a* }5 p/ P
else6 _' p- L6 l; u! m3 \, N1 Q
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));% `8 r6 Z% J( L% F2 r" r
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));. g, N, N0 D2 i& W
fitness(i)=f2;0 m( `3 [' _6 t+ C2 M
end
/ K# i: C _' k, P+ ^4 P! B end
& G& C% Z) a4 Y$ \: B" S& v %记录最佳个体和收敛曲线! S+ M$ }4 `* Q, y2 O5 u/ N
minfitness=min(fitness);
4 a. J5 v2 ?0 |3 \, S5 Q meanfitness=mean(fitness);
* X. D) P1 V+ O7 @7 e LC1(counter+1)=minfitness;
) {" c8 y- L7 O LC2(counter+1)=meanfitness;! [. c1 {# M8 d! \3 X" X
pos=find(fitness==minfitness);: c. \, }) Y F( G h& t
Xp=farm_X(:,pos(1));
$ b+ r0 [ w. [; ]3 K Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
5 `7 I* ]7 v* Q3 Y Zp=minfitness;
) z& {/ n8 {7 s- _ 0 }. t# \0 y2 j- c7 u- i( k
%第五步:变异% `6 ?2 N, j N. p8 l
for i=1:N
# `' u+ B( Y/ J( O. g9 { if Pm>rand
- ~# b# \$ X8 ]/ }% H7 U GT_X=farm_X(:,i);
3 B3 V r. V b$ e. J GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));# `' @- D5 ~2 i
pos1=2*unidrnd(7);! ?. n3 F2 v$ @0 O. a0 o
if GT_X(pos1)==1+ G) x( a- `6 E; E3 Y0 `" V
GT_X(pos1-1)=1;6 e# |8 M; N2 M! K5 S
GT_X(pos1)=0;
+ q. E! H. s* o# a1 _9 ?4 o# c farm_X(:,i)=GT_X;. y( {3 [7 k% B, e4 ^7 \
elseif GT_X(pos1)==0
& P; J- S5 `! J* Y% k) z! F5 p GT_X(pos1-1)=0;
0 X2 w5 D3 k* N8 ? S GT_X(pos1)=1;. n4 C u' d9 e( \0 ~8 V7 c U E( B& R
farm_X(:,i)=GT_X;8 a& s, e& k% [ B% M
else' i7 |0 `# X9 d0 s% T1 @
end+ Y1 u0 U4 X7 }
pos2=unidrnd(8); U, x. F3 Q' l6 I0 }
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
$ t3 h2 L4 W- U6 W GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
3 ^3 ]9 L$ L- q end
0 g9 S _/ l$ B) B end
. O7 w3 B( M, X9 a $ w; u0 P# R8 q5 o
counter=counter+1
/ J. e5 T$ ?$ T0 gend
/ U6 ~/ i6 B* k2 [$ PXp=Xp';
2 _$ ]7 D$ B8 J2 I0 W& oYp=Yp';
) J6 M9 M& u( _. X, ~%plot(LC1). b9 J$ H* o/ l
%hold on
5 f2 Z' V* n* ?plot(LC2)) L1 @, ?/ @6 Q! N5 Y
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
|