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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
    ! q( t, U: k& P' u- S觉得有用的给个回复,拉拉人气..
    ! t# _$ C! I6 ?" U5 R* E" g, }& @. j1 E$ t& o/ E& o

    9 z4 ~& ^$ C1 E, y( ^- K) Y' j0 I
    Public Class CSA. ~2 n( e1 m% m: v, I2 x

    9 B+ x1 j$ V4 g2 C" |    Public Function obFun(ByVal x As Double) As Double) T/ ?; T4 m; E5 x# S: y
            Return 2 * Math.Pow(x, 2) - x - 1/ P/ ^6 r3 c; ^! @
        End Function
    & L5 j3 ^1 Q( a& e* |7 |8 F8 H: _3 {6 a' j. E: L- ~
        ''' <summary>/ E8 s+ N( o( x$ Y- b
        ''' 传统的模拟退火算法7 J) Y6 l: K( N  K0 g
        ''' </summary>
    ; J$ V9 ^2 x2 X8 V1 r    ''' <param name="Ux ">参数的取值范围上限</param>% h. ]0 Z( S+ j* S6 i
        ''' <param name="Lx ">参数的取值范围下限</param>5 b7 C* Z+ G# o' S' F' Z- _
        ''' <returns></returns>
    0 T: w; p4 t% J+ d/ `0 H/ w3 X, H    ''' <remarks></remarks>
    1 a( }/ w& `4 g- @    Public Function CSA(ByVal Ux As Double, ByVal Lx As Double) As Double
    / f8 F" N( W$ `& m8 \        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
    1 J! _, c; T, ?5 X8 n% C( H7 R        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
    % |- H% E; s( i4 ^3 F/ ?- @5 U( A0 S
    ! [) y* u# S/ x: g; l; k        '初始化SA参数" B7 y9 p  X; E* W! r- n6 l
            init_temperature = 0.01
    9 I, L: o8 I0 T& m        total_numk = 1000* J3 b9 i3 x( r* t- C* z
            step_size = 0.001
    . n0 Z# l, M1 z6 R5 b        receivnum = 50& [: O. n- y5 ]7 v9 a9 e( ?9 n
            x = (Lx - Ux) * Rnd() + Ux '随机产生变量x- |/ z/ H( G0 a
    % T  Q' ]. i; d* K
            Dim k As Integer = 0 '温度下降次数控制变量
      R) g/ `: l0 \4 u2 a        Dim temperature_k As Double = init_temperature '定义第k次温度
    + ^, x& C( [( ^8 k) e        Dim best_x As Double% r- C+ Y4 B! h1 {% i
            Dim de As Double = 0.0
    5 N; c4 }8 R0 e        Dim fcur As Double = 0.0
    * A: d2 ?9 J& o# _        Dim xi As Double
    ! j  @" Z! m9 b/ J5 V6 J9 ^+ u+ C( ^; D
            Dim fprevs As Double = obFun(x)
    3 Q3 I& @5 a; z+ H        Dim xprevs As Double = x9 l2 L$ |' l: d. }8 _1 D. |1 U
            'SA算法核心
    2 m! F, N% E0 D8 k& j' w        Do
    9 l; A8 ^0 o3 O, x            'xprevs = x '保留前一个变量值
    7 a% |  t* L! v5 v/ Z7 W, a- O. H( {$ o2 x7 V/ g3 G# \+ @
                '以下三个参数用于估算接受概率
    5 q% F$ Q, N0 x. y& G            Dim rec_num As Integer = 0 '接受次数计数器
    1 f  w5 j1 b1 ]8 g            Dim temp_i As Double = 0 '记录下面for循环的循环次数3 R2 h# G1 g: f$ ^: K
                Dim temp_num = 0 '记录fxi<fx的次数/ Q: s% S, t: C
    * v; N) e+ l! i; M' ~! y' d, S
                For i As Integer = 1 To total_numk3 C8 q1 n0 M6 B1 |( q" _
                    '产生满足要求的下一个数
    6 g  [2 S" @5 a; M4 h                Do* t. c8 u) M5 z1 n: e, V( X3 r* y
                        xi = x + (2 * Rnd() - 1) * step_size
    0 B# w1 V9 `+ r                Loop While (xi > Ux Or xi < Lx)
    / g5 z4 l$ ^% i/ l- T4 R" T5 A5 \( E
    4 t4 d2 T$ v& o3 v3 x% }' j                fcur = obFun(xi); w! W8 s8 z9 B' @1 A
                    de = fcur - fprevs. T+ W+ N2 c, F- g7 W1 b

    : z" ]& B" M- ]( W2 G                If de < 0 Then '函数值小的直接进入下次迭代
    ; W$ b& B0 D0 C( i" Z                    best_x = xi
    ' ?- i4 E3 o) b( t                    x = xi- X1 j6 B. n9 _1 a. ?
                        rec_num += 13 z0 E' Y4 _. F. ]  f
                        temp_num += 1
    " j  Z( F: b9 M& p: j                    fprevs = fcur
    ) h4 N" Y# `3 [3 g) _                Else* N7 f0 H: R( m8 ?$ Y1 w$ y
                        Dim p As Double, r As Double
    9 X. Z  i( c0 W  ]2 i8 m& g% v: H0 G; g                    p = Math.Exp(-de / temperature_k)
    8 c3 Z, V& U4 A, Z                    r = Rnd()
    + o* \4 W, q. Q/ p% ~  g" J3 L7 G5 X
                        If p > r Then: F( o. j, [" R9 c4 a. f
                            '以概率的形式接受使函数值变大的数
    & l' f) f0 c  ~- }8 b7 @: i* M                        x = xi
    9 B7 L3 U8 h9 e                        rec_num += 1
    : S* F& Z6 E6 `) \. e) E$ o: L3 X+ I                        fprevs = fcur
    & M: Z! J' i$ J% P                    End If
    # z3 ~& e' e/ ]$ A2 Z" q                End If. A: K# w5 {  N) z2 G1 X( M
                    If rec_num > receivnum Then
    ; T) ?( `0 j/ q' ]                    temp_i = i - 1
    ) T+ ~, X0 F. |# x; Q                    Exit For
    ! U/ O9 E) a* a) F" D                End If) i/ ^& o" g: h" E2 ]
                Next
    3 n, ~8 t3 P+ o2 O
    - O4 n4 F# ?3 V% d$ x            k += 1
    2 _9 k& [" Z% v1 z  N5 M            temperature_k = init_temperature / (k + 1) '温度下降原则
    ! T) A% D$ g. a7 `, l3 t
    : |, {, n4 T' N0 X            If Math.Abs(best_x - 0.25) < 0.00001 Then Exit Do
    . N! V1 u) w. k& }6 ~! V) d
    $ V4 ]! o: I7 O8 @        Loop While (k < 5000 )
    ' q) S% i1 s9 h  {3 M# T        xprevs = x
    ! V# Y% w, i8 e& z- ]. O) c5 w, d  [; ?8 I
            Return best_x
    " e& s# [7 L5 i: [5 m" ]9 H4 [    End Function
    " C* }% S$ Z5 w$ E! C" J' s9 W. l! C( [4 E) z" E# p
    End Class

    $ ^( r: T; |4 ^3 B; [# Y
    6 {9 `* Z& e2 }- P. ?

    3 l4 `% l8 V2 R& i& T$ C# \
    算法测试:

    4 y/ s8 n/ i( d0 A3 e
    在窗口中添加一个按钮

    2 ]0 ?' `" p" Q4 W% Z
    Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click
    : x+ d" J( s' x6 f5 X/ D4 `& ^    Dim csa As CSA_Cnhup = New CSA_Cnhup
    7 m: I/ x% Y% K2 E( M' Z3 u* C8 }4 q4 J! _7 J/ P
        Dim x1 As Double, x2 As Double2 E: i' E7 ]9 ~7 b) I
        x1 = 2 'CDbl(InputBox("参数上限", "参数范围", 2) & " ")
    2 q$ q7 n  g' G5 c. {, \% Q. p' i  b    x2 = -2 'CDbl(InputBox("参数下限", "参数范围", -2) & " ")
    - n: \; r" T/ c    Dim y As Double* w& H$ d, Q7 `* S) E  x- J
    ) _' P5 _8 ~9 v1 D& Q( V
        For i As Integer = 0 To 19
    6 t. _' T% S8 W2 |        y = csa.CSA(x1, x2)3 V6 ?5 [' l2 \4 ^
            Debug.Print("(" & y.ToString & "," & csa.obFun(y).ToString & ")")
    * h4 n4 v  v4 L* L) }* t; Y    Next6 d* {6 D" @: W  U/ w5 i( E, w
        Debug.Print((New System.Text.StringBuilder).Append("-", 60).ToString)5 G( f* G! _4 ^. l9 {+ b
    End Sub
    / W1 i& I  _, n/ ~+ T; T+ M

    1 X' H; J& i: V) w) c
    zan
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