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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)$ h7 x! q8 w2 d7 {
%--------------------------------------------------------------------------
2 j: b- E8 L( W' @7 S0 i% GACFA.m. n& ?7 B; ?, a. U9 ^
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment. M# h) G6 E, e2 l
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法7 j5 ^% Z9 U6 o3 o# A
%--------------------------------------------------------------------------: F9 r. U6 P, K4 `/ L- K" L
% 函数功能 _4 a7 R( d8 ^
% 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
+ W$ m$ p1 z, v9 m$ B/ z& W%--------------------------------------------------------------------------
1 ~2 a0 H- N( d |# }9 J# u1 q% 参考文献9 m+ ^( F. G+ g. Q0 U% N
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
" o8 g1 g* X' \1 L- ?$ ?8 f% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
1 w/ u! }7 c3 k5 N' O) Q8 ~%--------------------------------------------------------------------------
1 K0 F' ]6 ~* [% 输入参数列表
8 V& Q, d1 c+ D% @3 {8 p7 X8 m7 ~% M 遗传进化迭代次数
) K; _! _, R9 M+ u! L% N 种群规模(取偶数)2 ?# J; o' `. ^8 i' ]- }2 K
% Pm 变异概率
4 Q" N6 S/ v2 x" e! y5 u$ W6 t%--------------------------------------------------------------------------
~6 [+ v0 C* i7 q, E$ B' p% 输出参数列表$ j/ O: j6 U& c; d+ O
% Zp 目标函数最优值, `0 X/ ]7 e& `9 F4 s" w! J1 G. @
% Xp 路由选择决策变量最优值" {0 C+ X2 Z/ g$ V6 }( O
% Yp 线路型号决策变量最优值
( l- T5 R, I5 b' C% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
' ?! u) o' B% y( o5 N% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录* w* J0 [* K# ^$ H
%--------------------------------------------------------------------------
1 I4 a$ t/ B+ ?) a! J O1 O/ T4 F& ~, X( k
%第一步:载入数据和输出变量初始化
7 h7 J8 L7 Q- t3 {0 n& _load DATA_CFA;
( z( r/ l2 Q: V2 G% _2 o6 P A |Xp=zeros(14,1);
2 j4 K) G0 L8 t5 H7 t0 }0 E5 ]Yp=zeros(8,3);
# J$ }# l2 B# }( U; y, n$ X% z* H" fLC1=zeros(1,M);
: _3 m* `- V, E8 m% oLC2=LC1;
" }8 g2 ~7 w2 i* b: B, h7 @. ~4 C0 ~. [! K2 X' r" \
%第二步:随机产生初始种群. B' U! v' K" z8 e8 F1 v7 F- k
farm_X=zeros(14,N);0 Y. ~5 T( S) M* ?$ [8 d1 N) d
farm_Y=zeros(8,3*N);
4 V6 p: D. {: Y. X* L Gfor i=1:N2 Z' v- M& b& o( j* M' o. N' S
for j=1:2:13: `8 u d) a, }3 ^: X: w
RAND=rand;
1 i, |0 q( O; c D4 i/ c: W if RAND>0.5! j7 H) t# j5 C0 ]3 V$ S: |
farm_X(j,i)=1;
- U' I, s2 d' Z else! t" s9 z$ x, |
farm_X(j+1,i)=1;
; L: ~0 D% m. Y+ r% m end
; n& c5 ]" E1 j1 @5 w8 X% u end4 O, j W' R5 a
end) }0 i9 c8 g) N% d+ N( p+ n- o
for i=1:N
" F1 ?- U2 V4 D& K5 G+ O' a* ` for j=1:8/ [) V8 P! q* |
RAND=rand;# ?: Y/ r, a- g/ [, z& l
if RAND<1/34 }7 ?5 b! I6 z a7 Y- V9 X/ V
farm_Y(j,3*i-2)=1;1 @' w# @3 r& U0 z
elseif RAND>2/3, @$ B/ ?; c, q$ k3 b$ ]
farm_Y(j,3*i)=1;: h, L% e( a/ J7 E# v; `* {+ n
else
f5 D7 {! ]; ~( l- D farm_Y(j,3*i-1)=1;& |: x# _+ f2 d, M/ h
end
3 x, `0 T4 \- \4 y9 R- o8 K6 X) O4 z end
8 w1 ?* l% s. T- I1 P3 n3 jend+ F) p6 U7 b$ M! u6 O8 B
$ R0 M0 l: M! h& i. A) z; n K1 p# p
counter=0;%设置迭代计数器1 X9 f2 e" n$ L; l% T2 l$ R
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
+ a) K: d* _2 r6 ] 8 l2 x2 A; Q/ t" I3 r5 M
%第三步:交叉# g# K9 _& K% a; f$ R0 U) Y
newfarm_X=zeros(14,N);
' g( m. d' l7 m1 Q2 F y, F# A newfarm_Y=zeros(8,3*N);
L9 b6 r( i1 m7 p y& B- B6 W# O. { Ser=randperm(N);2 ? R$ g0 c7 }0 N" c2 M: v
%对X做交叉$ ]+ {2 r/ |; A# W- L! R
for i=1:2 N-1)
2 b9 G% K; m5 m' c3 H9 v! Y& b A_X=farm_X(:,Ser(i));
9 h- }: |4 V+ v) U B_X=farm_X(:,Ser(i+1));6 p4 @3 |+ m/ D5 `% F
cp=2*unidrnd(6);+ \7 ^- J- f" ^5 y2 R
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
, }- { d. {4 E2 c- z9 s b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];' B9 q& {' C+ V# ?
newfarm_X(:,i)=a_X;3 q# a" |3 y" v. J1 R) U' l
newfarm_X(:,i+1)=b_X;
+ @) ^, F+ L( @( d end
6 v" ] m0 o; }3 N7 k$ X( s* d% y: ?1 a %对Y做交叉
/ }: u0 X! ~2 K% {3 R for i=1:2 N-1)# @* d% Q4 K8 c0 F- I
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
9 G# R. r3 o# ]5 }* l* L( t# c B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));4 s( l% Y! b* O
cp=unidrnd(7);) R# M8 U! d9 U' ?, a$ p. K
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];: u+ z& N1 P, d ?) M" {: E% r
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];) v$ r% ?' v* d7 R( J) |
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;$ C+ S! |* r$ Q0 V
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;. Y2 ^8 ^5 f- J& h: G: T n
end
\$ X+ ]9 `# ?% X- R- y5 C %新旧种群合并! Y$ ?* g; A& E3 D
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
' }& l0 M: g4 Y! \5 n FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];' f9 E' _- u" G) s! J6 |7 i
) M' l* O! {' M+ p5 W %第四步:选择复制
, v2 R0 P" n% U" R$ ?" {/ g Ser=randperm(2*N);
7 y8 I8 z; A. a5 J0 G9 ` FITNESS=zeros(1,2*N);
5 c0 N: s5 S7 v9 Z& o& z fitness=zeros(1,N);
' E- ]0 t) S0 f% ~& @; r for i=1 2*N)9 f, X y1 F, p
X=FARM_X(:,i);. D0 w4 O8 X6 H
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
4 I9 y; z, s$ t( K5 t2 u. ^ FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
. ?1 H% j2 S4 f, d) X2 S end
5 e" F- |/ S7 a3 ?# s5 b for i=1:N7 a7 {' K& k$ g6 G
f1=FITNESS(Ser(2*i-1)); r+ g, T+ y1 [" x# C
f2=FITNESS(Ser(2*i));
. y( G( n. w) r' I. ~1 S1 M7 _ if f1<f2
+ [. J- y1 e4 n' G& j7 n farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
) h/ ~4 C9 ]; C1 n! \: M4 t0 W farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
2 d0 \/ q! p9 A7 ^ }6 M- m5 K fitness(i)=f1;
* }8 \: f6 ^- d* |8 E6 G: v% w else& ^8 m, z, M( s0 H- \, v: Y( `
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
& W/ r0 k8 {3 F0 s: d& n farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
g" S9 i9 c, C* ~8 M o8 ]2 S" h fitness(i)=f2;
. U1 Q; A" y6 Q end. |1 }7 `; i- Y; r* a
end
, z+ Q1 s( b) W %记录最佳个体和收敛曲线" j5 W1 {: q t: b
minfitness=min(fitness);
! Y* o9 k) A/ R: k meanfitness=mean(fitness);2 q" u( Z" ^1 E/ S9 G8 _
LC1(counter+1)=minfitness;
6 I! {% D8 A) w+ W5 N LC2(counter+1)=meanfitness;
! m/ y- n1 s% U/ d+ V, ^; P pos=find(fitness==minfitness);
+ T5 S/ ~! O/ ~7 T$ {3 o1 o* e p Xp=farm_X(:,pos(1));) s# R* n8 {$ O) [/ q
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));9 ?% f9 y/ M- z+ S3 \: p
Zp=minfitness;
' Z( y3 i5 ]7 d' S, q9 z. C9 o
- x! q$ g9 N+ J" @1 b/ _: R: f6 `3 D( b %第五步:变异
* I, c' r0 ?! _+ c' \* k for i=1:N& t. K5 `0 R5 _# s/ [! [# l
if Pm>rand
" X9 k0 a; M+ q GT_X=farm_X(:,i);; r, f( a% d* Y3 O- U! ]9 z; \
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
8 o; L# _ A' s; f2 U* R# g6 m7 ` pos1=2*unidrnd(7);
- l) u2 j( b4 w/ p if GT_X(pos1)==16 E; t2 H* B& _4 ^
GT_X(pos1-1)=1;7 c+ u- n2 B& D9 }6 f) }
GT_X(pos1)=0;
$ X$ ^& f, ~% {# [, b farm_X(:,i)=GT_X;
% L+ a: q& h! z, m/ |/ @ elseif GT_X(pos1)==0" H1 l3 g: j7 Z8 _+ X
GT_X(pos1-1)=0;
o4 J7 ?: Q, ]2 g GT_X(pos1)=1;
: E1 Z y8 U7 o& d a/ H2 m/ x) c farm_X(:,i)=GT_X;0 }+ H; [3 a, I/ P6 _, A
else# F0 X/ o# H9 \6 |
end/ n' g/ L7 G$ A' T
pos2=unidrnd(8);' w4 s" B, \8 y( v$ R
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
+ k4 Z7 ^; a' z4 @" u5 n, l( S GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
. F7 Q+ E' s, \ end
! k8 l2 C, m" Y* l5 X. F" d end
* _0 h1 r h8 q' i; z! d' @
' ?; C4 m, a% d counter=counter+1$ \' n2 |& A( y& f: e$ k/ x K
end# w: V" `; }$ }, s/ s
Xp=Xp';
5 P# O" j; N; ]( z4 QYp=Yp';9 ?8 I7 T* b( f1 Z2 B
%plot(LC1)# o n. ~$ z+ f; M" z
%hold on
/ i- d5 Y, ~0 E( k5 a$ K- b' _plot(LC2)
# l* m. n( 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
|