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[代码资源] 传统 模拟退火算法 源代码(VB.net)

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    [LV.2]偶尔看看I

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    1#
    发表于 2012-1-13 19:26 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    贴上本人自己写的模拟退火算法的源代码,开发环境 Visual Basic.net 20052 g8 d0 O: |1 z* W/ M
    觉得有用的给个回复,拉拉人气..+ r# e& @) l& @: |/ G
    + L% r5 o9 c6 m
    5 K$ k! t6 ^# K% Z' N4 \; p
    Public Class CSA
    9 Y8 }$ C* _3 f$ Y5 i2 F+ n3 z$ ]9 J+ c0 ?8 x; w: ^( G' O
        Public Function obFun(ByVal x As Double) As Double$ }9 m. j0 R0 E- I+ `6 w9 [& q1 k
            Return 2 * Math.Pow(x, 2) - x - 1
    6 R7 a3 ]. H/ u) g1 p    End Function8 i/ w6 ~8 I3 z3 U# j
    2 O2 l# S* c! N' }# w
        ''' <summary>
    . N! Q9 `* b6 P5 D    ''' 传统的模拟退火算法
    1 v+ y+ X4 d7 z- x    ''' </summary>3 k! I+ M# l2 U% U
        ''' <param name="Ux ">参数的取值范围上限</param>
    / h" Q$ D; o# v6 h/ U    ''' <param name="Lx ">参数的取值范围下限</param>
    ) W4 c# a3 L% t9 [    ''' <returns></returns>3 s) S- i- B0 o0 O: g- F
        ''' <remarks></remarks>
    1 K. P. I& d! W/ Z* G    Public Function CSA(ByVal Ux As Double, ByVal Lx As Double) As Double/ W+ e2 K. C- U4 p9 }
            Dim init_temperature As Double, total_numk As Double, step_size As Double '定义初始温度,温度k时循环总次数,步长
    0 u4 U, w# o; l: O9 @/ M; U8 }        Dim x As Double, receivnum As Double '定义变量当前值,前一个值,内循环的接受数据
    8 d9 b$ V. B9 ?% U: L& f& x- K4 [6 G3 V/ Q7 _2 F% d
            '初始化SA参数
    5 n4 j7 ^3 j6 N. }: A4 u        init_temperature = 0.01- g* V& B7 C- t: _' p, B
            total_numk = 10002 p% L0 f; y$ G. h: }1 E
            step_size = 0.001# d7 T% c8 w9 L7 N; q
            receivnum = 50
    . r4 k6 y- r0 `        x = (Lx - Ux) * Rnd() + Ux '随机产生变量x
    % g* F* M/ z! J& c9 R% d
    1 D5 R% f: |" @4 _, g* U        Dim k As Integer = 0 '温度下降次数控制变量
    " d( `! w6 h1 w, K& W4 k; l7 G        Dim temperature_k As Double = init_temperature '定义第k次温度
    2 T8 a& X1 e. X$ s, b' C        Dim best_x As Double
    " U) [$ \( K7 o. u' l2 r        Dim de As Double = 0.0: `+ \) s; `, V: F8 h
            Dim fcur As Double = 0.0
    " g- S+ S- K" i; n        Dim xi As Double
    # k$ K; h+ g' m% f! S7 G: q" Z- n/ s- M8 ]
            Dim fprevs As Double = obFun(x)
      o8 {& m/ o+ u! g$ Z+ ?  Q) d. `+ Y        Dim xprevs As Double = x
      N) p  b; ?) S7 |$ Y& \" E        'SA算法核心
    + H, g# Q; l4 `* R- V4 {        Do7 H- W' W# w0 Z3 ]" r$ {# L  s
                'xprevs = x '保留前一个变量值
    , G5 m2 P) Q: R, x. h) W7 \+ _& U+ S( S  @* w) _( a' P! z
                '以下三个参数用于估算接受概率
    2 h% @4 x5 j" c3 l' H            Dim rec_num As Integer = 0 '接受次数计数器) n- \% m3 s, q! p3 @
                Dim temp_i As Double = 0 '记录下面for循环的循环次数& d% |: f/ N; `+ F$ Z6 J- W
                Dim temp_num = 0 '记录fxi<fx的次数% r. V* s  w/ s4 k& f5 @) ~
    ! O" F* o3 G8 |/ @
                For i As Integer = 1 To total_numk
      r% }2 e! C6 C2 i$ t) L                '产生满足要求的下一个数# s9 s/ B5 C: @" }) }
                    Do
    1 \' y, U5 K4 [/ o                    xi = x + (2 * Rnd() - 1) * step_size
    ) E$ {+ G( C. c$ A                Loop While (xi > Ux Or xi < Lx)7 A. j: u% b  w# x5 ~2 _3 o
    ! ]1 s5 q9 B- f8 V! h
                    fcur = obFun(xi)) F# M( \& Q! n- R3 B" `
                    de = fcur - fprevs
    2 G1 P+ ]; O5 B9 B7 A$ N% s8 p! a6 b, d  p. h# z! r
                    If de < 0 Then '函数值小的直接进入下次迭代
    & }& b/ q* X3 H1 m# s6 J( e                    best_x = xi1 c& x  R) r& S0 U2 M4 `3 }
                        x = xi, M$ Y' [. ^) V
                        rec_num += 1
    ; A. Q5 `" ?& {8 o- S8 H8 L                    temp_num += 1
    9 \2 \! D/ E. I9 C                    fprevs = fcur' H6 w! S% }; U1 S
                    Else
    1 F# C% m3 [% Y7 q7 v- Y5 @                    Dim p As Double, r As Double
    . y0 \* R. o; \1 ]                    p = Math.Exp(-de / temperature_k)
    * ^" z4 A3 k3 D* d- c; l                    r = Rnd()
    6 U$ h5 v9 e+ C: T9 z/ V7 k$ ~; b& M0 n9 l6 A, }% L0 g( q
                        If p > r Then5 [" }" O6 h" z( y: o% z" N
                            '以概率的形式接受使函数值变大的数
    . G0 @- @2 M3 t* y' ?! Z( n; W                        x = xi1 h% q; @2 ]7 {7 ~! T6 W6 b
                            rec_num += 13 @0 k2 @# o  K! s- w4 I+ a
                            fprevs = fcur: h$ H' i0 `0 l& q2 G
                        End If, F" t3 i, `+ s" c/ a) W
                    End If
    : `; H8 g) E/ a: A                If rec_num > receivnum Then
    2 E! B/ o9 S9 c9 ~                    temp_i = i - 1
    . h. g4 V; ]" i# p% c0 {                    Exit For' L% O! M/ c) p* F9 P* q( x0 H
                    End If
    & L+ e8 {- @2 Q/ W. J% T( @0 {7 Q            Next- j9 |6 Y# h3 q2 L1 l7 |$ d

    0 F5 C! _* t7 v- f+ `9 {$ v* d            k += 1
    8 y" p9 `4 l) Z* w$ V  N2 W4 f" W            temperature_k = init_temperature / (k + 1) '温度下降原则
    9 B+ u  h- q0 U7 w* u
    ) C  c- p- L3 W3 g0 h4 s1 e6 |            If Math.Abs(best_x - 0.25) < 0.00001 Then Exit Do3 s4 x2 m6 j+ G% F% @5 f  G( c3 }$ d

    7 f) m9 |; ?) C: Q7 [! w; K( k1 u        Loop While (k < 5000 )
    ! V% X2 r: j+ k; \# D3 e5 _        xprevs = x
    ' Q3 B  z0 P+ r9 O3 {5 k' i" L7 T0 F2 x! ^3 h6 @$ K( l. E4 L. y" W
            Return best_x
    * L: H  Z  B( W7 i% v6 K    End Function
    1 a/ H2 b+ U- w) a$ _5 ]+ V  V0 S% O# f* Y8 ^
    End Class
    4 P$ z* M% k0 p$ {; ?) y; z( ^5 X

    . `" n+ C9 U; x/ j' i& E+ T8 p
    6 t, Q; \8 K9 _- k* ~# v$ C  H8 Y
    算法测试:

    3 d# ?) {/ U3 f
    在窗口中添加一个按钮

    4 v- ^3 g$ ~5 t) L+ r2 b, g
    Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click
    , z( @8 {1 p/ T: y- p! z5 Q    Dim csa As CSA_Cnhup = New CSA_Cnhup
    1 O$ r) b. h( g+ R+ B4 N
    5 T# ?7 E: I1 T" i* T4 y6 ?    Dim x1 As Double, x2 As Double- c' T! X3 F. A, s- n2 i$ z
        x1 = 2 'CDbl(InputBox("参数上限", "参数范围", 2) & " ")0 }2 f$ E- _# i3 U% y
        x2 = -2 'CDbl(InputBox("参数下限", "参数范围", -2) & " "); I6 @2 ^8 G: n
        Dim y As Double* B. N* ~5 u! D& w
    3 `0 K3 r$ _' y" ^
        For i As Integer = 0 To 19
    , U, p6 V! i5 R) W6 L        y = csa.CSA(x1, x2)
    9 o) U* a7 Y7 v( k        Debug.Print("(" & y.ToString & "," & csa.obFun(y).ToString & ")")
    ; m/ K  y1 x% l8 ?2 T2 j1 L    Next
    3 a& J0 ]6 q% A4 E    Debug.Print((New System.Text.StringBuilder).Append("-", 60).ToString)
    6 F( @! q2 w9 J8 ^! n; w  oEnd Sub

    & k, t. z5 v& V, B$ Y  u* P3 g  p; j! i
    zan
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