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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 2005
    ; Z4 e% {& L8 H, z) `$ x) A) M觉得有用的给个回复,拉拉人气..
    2 Q. t- y8 z- m' h( d: o; x
    % u# d( |5 {, [. k
    3 _& U2 v" u! D/ r" `
    Public Class CSA
      I) k. p9 x2 Y! |- s
    9 `- e- T5 r/ X+ x9 _* K! I0 l    Public Function obFun(ByVal x As Double) As Double
    8 D' ~, u2 N" I! ]9 Z% h        Return 2 * Math.Pow(x, 2) - x - 1. N1 N7 a) X5 C2 L
        End Function: c5 O/ w1 l4 n, D+ i

    ' p% J6 f6 Z: e  h    ''' <summary>
    + b0 U% G3 T1 T  B" t0 p    ''' 传统的模拟退火算法: I+ u  V, j8 j/ a/ ~8 j# I8 [
        ''' </summary>
    + [1 r: Y& h' j9 W    ''' <param name="Ux ">参数的取值范围上限</param>: n7 \' z7 [# {' j. w. b3 C1 r9 E! i
        ''' <param name="Lx ">参数的取值范围下限</param>
    ; c5 T6 m3 [( m    ''' <returns></returns>
    & f, x* w6 ^; \* J' u1 u5 i9 ]    ''' <remarks></remarks>9 M4 X9 W) e: e) F' Q5 t
        Public Function CSA(ByVal Ux As Double, ByVal Lx As Double) As Double1 g( J* W9 W6 `$ g! B1 l
            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6 e5 ^& d& R  p0 ~" t
            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
    ( L( I# j# I- q3 W8 o0 b' f4 s3 I. z) O! k
            '初始化SA参数
    ) e6 c/ J" @+ ^        init_temperature = 0.016 \, k- i  ^* K, V! o) l5 {1 G
            total_numk = 10009 y# V" _3 q5 N- V
            step_size = 0.001' K/ p) j: `# P+ y/ [6 Z/ w
            receivnum = 50
    / \+ M- ?2 u' I' L2 ?! N        x = (Lx - Ux) * Rnd() + Ux '随机产生变量x( e8 u  D8 D) `  P1 e* ?) [* ?" D: P

    5 a2 j! K% S+ N7 ^2 s) w8 d        Dim k As Integer = 0 '温度下降次数控制变量- R- m7 }7 X7 B  M8 e
            Dim temperature_k As Double = init_temperature '定义第k次温度9 M3 p+ t0 h+ s+ I% V
            Dim best_x As Double
    7 p1 O: z: t/ `        Dim de As Double = 0.0: O/ C+ k: X! j% h
            Dim fcur As Double = 0.0
    2 P4 L3 B( z7 Z9 w+ H3 R        Dim xi As Double' M/ Y, Y0 n# q1 G* w5 H

    ! G8 V9 I6 x0 i; L/ O; Y; W) ~        Dim fprevs As Double = obFun(x)
      {) S/ G$ ]9 h5 t        Dim xprevs As Double = x
    0 S  |: R7 t/ U7 y        'SA算法核心+ e* ~5 c6 }* |7 q+ R
            Do" F' s) t) n: @. X; f
                'xprevs = x '保留前一个变量值
    # p- U6 Z- o* p0 F7 {1 ?. ]! Q' z6 B) m
                '以下三个参数用于估算接受概率$ |5 v0 ]) w1 G6 e. I
                Dim rec_num As Integer = 0 '接受次数计数器
    ( e/ c# l4 L3 C7 B- U7 C6 C            Dim temp_i As Double = 0 '记录下面for循环的循环次数
    3 j4 U. ]: M$ \- g: t' m3 o0 L            Dim temp_num = 0 '记录fxi<fx的次数& k0 ]2 H7 n; {1 \

    7 W& w) J6 J( n* D1 U6 }8 G+ K. F7 v            For i As Integer = 1 To total_numk
    ; f7 y, q  \) W                '产生满足要求的下一个数  {/ F! X; ^- g# e* y3 ~
                    Do
    $ b/ H6 B' f0 f- p                    xi = x + (2 * Rnd() - 1) * step_size6 g1 i. T  z& @' |1 K; u: k; Y
                    Loop While (xi > Ux Or xi < Lx)
    8 g$ `) u( F9 x9 t+ K0 x( Q
    ' K( @6 ^; z% l( o                fcur = obFun(xi)
    : t2 j$ G. X* x" L                de = fcur - fprevs
    ( ^7 ?) t* A1 [# D5 A/ y- d3 {$ i7 i/ P  @8 z% z2 p8 b  n6 ]
                    If de < 0 Then '函数值小的直接进入下次迭代; g/ s1 @0 d( r; Z1 e% B  c, L: H
                        best_x = xi
      R, s, O& ?& {* M/ s                    x = xi
    8 P& z3 \7 x% |7 g) g                    rec_num += 13 [9 z! f1 [& g8 }' b
                        temp_num += 12 V" O: h" _, |( Q! l2 |: F( b
                        fprevs = fcur
    $ k5 A+ Z6 R9 I5 n3 V                Else
    - w- t1 {/ V, W                    Dim p As Double, r As Double# k, @' w' K& C7 \, v8 R5 i$ t
                        p = Math.Exp(-de / temperature_k)
    ; j3 z9 j. A5 x8 ]                    r = Rnd(). J0 z/ X: o6 @
    $ O6 u% n1 B7 d# }, e, [: m
                        If p > r Then
    1 E4 X2 b+ w4 M" U# b7 R                        '以概率的形式接受使函数值变大的数/ a7 q# B- T2 g/ q- A) ~
                            x = xi
    8 K7 _" R' S0 b9 I" i                        rec_num += 1
    * v5 n; m9 M( r9 _5 ^- }                        fprevs = fcur. _8 R! {, m- t5 E4 J: Q
                        End If0 @* [+ l" o1 D' Y
                    End If1 X* M0 Y1 y7 I- u
                    If rec_num > receivnum Then
    $ i# U6 j6 k: G6 g+ L4 ^                    temp_i = i - 1
    ' Z' o- w% ?) j& p                    Exit For  e" B5 @. F# a- h
                    End If! @' W' v0 x8 l4 O9 X0 s/ |
                Next
    % `; {! F! Y; V9 t9 S& X" W8 s1 L  r. ^: S
                k += 14 n9 N2 z* D' K% |. v
                temperature_k = init_temperature / (k + 1) '温度下降原则
    7 J/ u. A: d4 N4 g! s6 Q7 e9 F# I. Z
                If Math.Abs(best_x - 0.25) < 0.00001 Then Exit Do4 t5 X( H/ }: [6 S3 s: L5 n9 V
    3 y- ~  V# e6 [6 P
            Loop While (k < 5000 )* ^1 K8 x; F9 _' d
            xprevs = x$ Q( X4 o' P+ D; T5 g
    ( s, Z, l+ X' g7 c4 M7 I
            Return best_x, r9 @: @1 N. f! l
        End Function
    ) w' D! B3 x4 D) _' Z
    ; |0 v. ~; a# V. K$ J6 P; S5 FEnd Class
    " e* r8 I& N+ l2 p# n7 _) g

    6 ?& q( x- e. F( U7 ^  t+ ^' N3 m
    1 b4 g  Q& W* e5 L* c
    算法测试:

    $ c7 K( p# n% \* [1 f: Y+ A
    在窗口中添加一个按钮

    2 [7 g, k3 t8 O
    Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click5 n! l9 l3 M$ |" R. n
        Dim csa As CSA_Cnhup = New CSA_Cnhup
    / h0 H1 U% [( I2 t: J+ ?" V% Y
        Dim x1 As Double, x2 As Double' c! }" `$ f) E! s) n
        x1 = 2 'CDbl(InputBox("参数上限", "参数范围", 2) & " ")7 o! V$ H- F/ `: Q; {, d, w- H; ~2 K8 X
        x2 = -2 'CDbl(InputBox("参数下限", "参数范围", -2) & " ")
    8 ^' w( T3 z8 F5 `4 x5 N* Q    Dim y As Double1 }) [) E/ G& D) u6 `

    , ?( a; Z+ A4 J. l8 r5 F$ ]    For i As Integer = 0 To 19' Z  A2 ?+ O5 @  P' _! N6 z- N
            y = csa.CSA(x1, x2)/ I: m0 @" @. G, y4 C; N
            Debug.Print("(" & y.ToString & "," & csa.obFun(y).ToString & ")")
      E( q: f+ {5 }7 g- \: U    Next
    / D/ {2 o! D  I- W9 D    Debug.Print((New System.Text.StringBuilder).Append("-", 60).ToString)
    $ [2 e' |! S8 H, |+ `4 h% rEnd Sub

    9 @1 Z: O1 X( `; v  G; v/ l
    - Y/ O) C- ]! t# o$ r7 H" o( |
    zan
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