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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)! U2 }! t6 N6 S' F+ t6 o$ f
%--------------------------------------------------------------------------
5 A# m5 Z! |. f$ C! l* t1 K% GACFA.m
+ r" t: x8 s$ n0 p% E5 n% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
" o& r ~: i l0 L& Q5 [% 链路容量和流量优化分配的遗传算法- B4 O5 H5 N* f" `# h6 c
%--------------------------------------------------------------------------
1 ]' j6 `5 Y3 ^) H$ B" G; C% 函数功能
7 |) y' N8 m K# }% 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5 d5 `5 `' a8 E
%--------------------------------------------------------------------------
0 y; ^0 y! Z4 I8 S, ~) i. g% 参考文献5 a* w( d; s R
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
% `, Z y8 v# w% ~. W; v' C% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15( e P( G8 Y' i5 N Z2 q0 R
%--------------------------------------------------------------------------
5 b# k. F. {; v' d b" P' D$ w5 L. n% 输入参数列表
, B# G9 W: g* w% Y: R a% M 遗传进化迭代次数/ x0 A6 Y" U6 S" ^* |
% N 种群规模(取偶数)
" V8 z! q7 \/ ~5 n" w/ H5 x2 x% Pm 变异概率
, X6 v9 k% i- f, r, `%--------------------------------------------------------------------------3 N0 Y; s# F& ?4 x
% 输出参数列表
2 t; t1 p( @7 h) P; j% Zp 目标函数最优值. q& e/ b/ m2 U9 i* x
% Xp 路由选择决策变量最优值
7 ~5 m* c7 a& @% Yp 线路型号决策变量最优值
8 J/ J. d: j# f& {6 R" e% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
% U) o/ {1 B7 Z# {% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
% e6 {6 [8 R9 a6 @) u3 J- {%--------------------------------------------------------------------------/ B4 r3 @ J) `3 S0 O9 D- ?
1 @, W) ~# X! E3 k: u" W
%第一步:载入数据和输出变量初始化- V: f [ }/ O
load DATA_CFA;
0 j* m* m) `- s2 {5 O. T7 b0 EXp=zeros(14,1);
& d, P% O! p+ x& D, o2 X& c, h& bYp=zeros(8,3);
6 T r2 E, e( a8 i& HLC1=zeros(1,M);0 _& h3 A( J; H( u# }% ~( t
LC2=LC1;6 u! Z& n% m. V6 g0 N4 W/ w
/ f8 R7 a- {7 S%第二步:随机产生初始种群- _, G8 \+ g. x# A
farm_X=zeros(14,N);
3 U2 U8 ~& K l2 Bfarm_Y=zeros(8,3*N);/ _" a' n/ F4 u. |
for i=1:N% F+ W4 i- X/ s4 G
for j=1:2:13
' s7 C/ c& {! J8 I w RAND=rand;
" l! ^, x5 g6 d# B9 S if RAND>0.57 G$ j& ?3 g: C$ R) e) v' S6 U W
farm_X(j,i)=1;: {; [ V) G! ~9 I7 ^) o
else( [4 {' d6 H4 k
farm_X(j+1,i)=1;' d5 Q4 S" z$ P+ Z& s
end5 G/ G. ]8 x9 z+ @4 i
end
5 @' p( Q" V3 O+ c' p: J! @end% D5 J- A" P# W2 S8 }2 C. W
for i=1:N. T" D1 J7 m* a; Y9 w
for j=1:8/ X5 S9 U: }( E0 b4 G4 }1 R
RAND=rand;( @) i C; T3 T
if RAND<1/3
) _; z6 v: J% Y) l% l" z5 x; z farm_Y(j,3*i-2)=1;
' D) p2 P! c6 Z8 b% W/ b$ [, l* I elseif RAND>2/3
4 K R3 l9 g2 l2 [5 q8 A% B farm_Y(j,3*i)=1;) z9 g2 ^. w1 [9 M2 Z( R
else% z, A% {# v* `1 h
farm_Y(j,3*i-1)=1;
2 P2 J* R) y$ K8 B' ^& {& F end
. H9 Y$ c3 J% E5 n% `( F6 q9 e end
# x0 x4 \- D, W2 s" Fend2 q5 d/ J6 m0 e. F
& I4 ^; f; b# p+ V. ecounter=0;%设置迭代计数器8 ~/ o) R! s7 @$ N. |6 e/ @
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数- r, V4 A3 ~+ y& y8 F& k! i: ?
, A' A/ F/ G! g t+ A
%第三步:交叉( d) X7 M, q! h6 |5 X# R
newfarm_X=zeros(14,N);
( ]: D6 R0 c$ `+ `: @$ y newfarm_Y=zeros(8,3*N);6 h9 V% m0 J) P0 O" d9 H
Ser=randperm(N);
" Q3 A* K( f" S %对X做交叉
' O8 G4 J; C, _$ _ for i=1:2 N-1)
+ i$ c) z( t5 {7 w A_X=farm_X(:,Ser(i));/ T- r' \# C a. `/ D
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
; |$ }3 u8 `! }( R cp=2*unidrnd(6);( C5 ~2 D4 u* u! e
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
: G+ W p5 J, b/ c+ k b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];2 u f& ~* |. q1 h( f, _2 @ z9 ]) \
newfarm_X(:,i)=a_X;
9 ^+ B: `" z/ u' n newfarm_X(:,i+1)=b_X;
5 ^, }- Q. s x$ f3 p m0 D end
% ~6 S! E) B! R; J( n %对Y做交叉
1 p) M4 q6 o/ L( Z for i=1:2 N-1)1 R: t# r; q! V$ ^/ N
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
1 e+ {* [9 w/ s$ n B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));
3 X' G& |5 H& { cp=unidrnd(7);
& h7 G9 R5 E. {1 o, x; F a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];- T3 Q; q; ]. U% E- _* a
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];- \2 {5 T% z' a$ M+ C& b
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
6 o5 y% T/ Q( ?2 D; E newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
+ l: b" u( f+ L4 X; ]# p; h end
, O7 P$ V" Z; l- `/ C6 ?! k, ?# x %新旧种群合并
8 \, f* K# v. |+ J/ w4 P FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
5 E9 _9 l- s) w2 t. B0 e FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];9 u4 b2 `9 J+ A2 I- B% J& [
y# z, n# D! o9 j8 a
%第四步:选择复制
4 f( n/ o% a* G* k* `: o" q8 p6 @ Ser=randperm(2*N);
7 f o2 k6 U2 g FITNESS=zeros(1,2*N);& G2 a) S! e! M" f5 t: C
fitness=zeros(1,N);
0 D8 V" l3 B6 s% r9 U for i=1 2*N)$ O( z+ H# j& w& M
X=FARM_X(:,i);% j/ E+ H- _! V% n2 i. q
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));% r" R/ ?: ]6 \2 [; ~7 E/ c
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
! Y, M8 W7 N- E( d. T/ r1 | end
2 N: h) H9 H1 ?) s; L* O: Q5 r for i=1:N+ q+ w" S% }( a4 e* I
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
) S- ~+ R. }) _# R' A" y$ I f2=FITNESS(Ser(2*i));
2 x* G( }7 Q! L0 X3 `8 Y if f1<f2
. Q# S% Z3 L3 F F/ L( z+ @ farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
4 X$ y( R' w: r- D+ A. ^: G, H& R farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));& K2 V) d/ k6 C( J/ A. t
fitness(i)=f1;( `; D/ v1 V9 ^& @" f/ N" |' H- q
else
! M/ H. X- H& |# P8 `# s farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));. ^5 p; s, D4 [* y
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
/ n! Q/ f0 R7 s4 ~/ Z fitness(i)=f2;
( E# H5 b$ Q# O) P8 ^7 z end0 c% q" h# p5 w4 x
end
b/ ~5 Y* e, g3 D. Q8 j %记录最佳个体和收敛曲线
( p% m: u8 h0 w4 I5 e# ^- ~6 _, e minfitness=min(fitness);
! B5 b% a% O8 D6 n( i+ x- ` meanfitness=mean(fitness);
. @0 n1 S& L7 F LC1(counter+1)=minfitness;8 T2 r, K4 N& F+ w% U$ ~
LC2(counter+1)=meanfitness;* J& k. B; B x
pos=find(fitness==minfitness);
# O G3 B4 T9 i+ s Xp=farm_X(:,pos(1));! D% J# p& X J' b
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));4 Q/ @3 b* O/ E- D3 [# i H
Zp=minfitness;
* ^/ Z0 Y+ ^ h
% H4 x4 |5 G5 ]6 c %第五步:变异
1 M2 q Y6 }9 H }. @. Y" w for i=1:N
0 N7 N1 v' j# n; Y4 x% ^# f) C if Pm>rand
3 W) D' r: \/ e- | GT_X=farm_X(:,i);
- c+ {3 T& N0 D _; W) A; U0 O GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
' M# A" [: q8 I6 r) A5 g+ H5 K pos1=2*unidrnd(7);
, m7 y# c( P. a' C9 s, H if GT_X(pos1)==1* I5 Z% _* I9 i D6 ^6 w6 W
GT_X(pos1-1)=1;
/ v) n& O, j" S4 g6 g9 |2 n GT_X(pos1)=0;: N$ F! g7 z# p% w
farm_X(:,i)=GT_X;5 ~* ~7 |' R U8 G! c4 [
elseif GT_X(pos1)==02 }$ o# u, ~7 c& t8 e7 L- |
GT_X(pos1-1)=0;
3 ?2 a5 N; B) U/ O j' N$ P0 T GT_X(pos1)=1;
& f8 y* F# h; T) l0 i$ r farm_X(:,i)=GT_X;
1 J$ S3 W/ |$ E1 }2 r else
, B2 f* N$ |' ]* }) Y) D! O end
2 d& B6 c. K0 x- X pos2=unidrnd(8);
, W. \8 s+ l: V7 l* ? GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
- R2 `6 J- w3 p y; F6 G4 L9 N% B GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;# b# k! u7 f. K% c: S
end& h( W' ~7 k2 J2 {
end
0 y u9 p0 ~4 ]' G( r6 X
y8 t v8 W' @1 |; p' d: ? counter=counter+1( e, h* r4 T" R" q; _
end
! p* W s% ]2 j" a1 M: Z2 ?Xp=Xp';: s" E. f# f( J. k2 ^5 Z
Yp=Yp';/ h3 j2 i- o+ m
%plot(LC1)6 s) T9 F! b. c2 I1 h1 R
%hold on
$ ]' l- z3 s# m0 `: j ?9 tplot(LC2)7 ]( w1 i3 O1 w' L
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
|