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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
    9 z$ B4 E9 K5 [8 Q8 N& s1 b觉得有用的给个回复,拉拉人气..) o' E0 h; u2 s8 R( u: o
    5 a% d8 f9 p6 A+ u

    % C# O6 T7 H$ Z- m4 z
    Public Class CSA" t& z2 Z' x' z( H$ C) o$ N. L# x

    5 z  }5 z5 _( y( x$ \9 H    Public Function obFun(ByVal x As Double) As Double
    0 }# H6 l5 P1 D2 F        Return 2 * Math.Pow(x, 2) - x - 19 ~6 w, n8 d- s7 [
        End Function
    1 B# n9 T% B1 c" K3 B: ~( w" t6 z: O3 Q' I0 }
        ''' <summary>
    ' N8 {9 p% B. V2 R+ e0 Y    ''' 传统的模拟退火算法
    % W1 w1 x& W7 k$ S    ''' </summary>
    ! G' x+ {( W8 Y. P; D    ''' <param name="Ux ">参数的取值范围上限</param>4 B7 A4 t* m( l- E; B. q# M
        ''' <param name="Lx ">参数的取值范围下限</param>
    . y5 R# D+ G) D1 \2 R! P/ K    ''' <returns></returns>% k! s6 g1 ?1 G) E! s3 s
        ''' <remarks></remarks>3 S4 T% D% t2 J+ A6 g
        Public Function CSA(ByVal Ux As Double, ByVal Lx As Double) As Double" E" a. ]$ v$ Q) N& Q7 [
            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 F9 g& l- T, b4 d! p        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
    ) F; l5 x; b' z$ r! J! f) u  O# ]! E! l4 x) w) x
            '初始化SA参数
    3 s! i7 F- |: R  A0 V        init_temperature = 0.01
    0 L. w7 t# q. Y$ c2 k+ z' t& F        total_numk = 1000) y; U. f) v  F
            step_size = 0.001& G) f0 @9 g% c" u" E  e6 p
            receivnum = 50
    - \" S4 F- a* r6 P        x = (Lx - Ux) * Rnd() + Ux '随机产生变量x
    9 y2 {8 g# J4 \6 i- z- a( t3 C
    . {. G2 P9 l9 g+ h3 m3 _/ i. \+ u        Dim k As Integer = 0 '温度下降次数控制变量# f' n  F* ^0 E6 t
            Dim temperature_k As Double = init_temperature '定义第k次温度
    6 y( n9 N8 K6 |8 r3 k        Dim best_x As Double: t7 i0 v" U2 x9 Y4 [8 F
            Dim de As Double = 0.0) u- U% |1 K3 U; x0 C4 Q4 `' w6 _2 q
            Dim fcur As Double = 0.05 b5 h4 k- b9 p
            Dim xi As Double
    6 _' p5 v! h4 N9 M
    2 a6 k/ h% M! X        Dim fprevs As Double = obFun(x)7 C6 E; ~! _+ U# a0 i- ^5 F
            Dim xprevs As Double = x
    ' R/ f0 ^$ k" I5 i. a" k3 P9 T        'SA算法核心
    ) o& ]+ T' @% p, ]% [* E& S. w7 ~* X1 G        Do
    , K9 A  s+ M1 L2 o) V" B            'xprevs = x '保留前一个变量值: O$ e3 Z. f& J) Q" [
    / O2 Q7 c- f/ J* X- ]
                '以下三个参数用于估算接受概率
      a4 J- S4 \3 ~$ W2 {# G5 ~            Dim rec_num As Integer = 0 '接受次数计数器1 x+ Q" P7 L3 A$ `
                Dim temp_i As Double = 0 '记录下面for循环的循环次数
    : Y8 j& y8 ?3 W% K            Dim temp_num = 0 '记录fxi<fx的次数5 l1 K! F* F- G. w; y6 |8 S1 ]
    6 Z( G5 y/ |, _. U
                For i As Integer = 1 To total_numk
    ! w. [! O+ ^# E( Z! j1 ~/ c( D                '产生满足要求的下一个数
    # g. f+ l% b8 f. `% p1 f8 Q                Do1 R& m+ z; V" ?0 B5 ~
                        xi = x + (2 * Rnd() - 1) * step_size7 ?. G' g4 O. |
                    Loop While (xi > Ux Or xi < Lx)& l" p7 t4 n* Q  l, f# K
    . \# ^, D% w, I, ^; B( B' t  [
                    fcur = obFun(xi)
    * G8 a, K1 \( U: d% ~, O) G                de = fcur - fprevs
    + J( j! [  E  F
    ! h' b7 S* R) [0 z0 }# z$ Q                If de < 0 Then '函数值小的直接进入下次迭代& I  i8 t3 u' c# r* ]' m! K
                        best_x = xi
    4 s: z. Y- D5 q; a" R. F  m                    x = xi
      |0 Y8 J( W, S/ u4 y5 X# B                    rec_num += 1
    $ n( T. c8 z$ I# S                    temp_num += 1
    ; r/ a  ^+ u5 _; |                    fprevs = fcur
    + D! v* D( J% K0 M- O5 `                Else& Q6 V* |. L' x: h6 t+ I6 g6 d
                        Dim p As Double, r As Double
    + r' g% l- [0 G% c7 p                    p = Math.Exp(-de / temperature_k). J% P. D: [( {' \% z+ l5 Q
                        r = Rnd()
    4 y+ i% }* i1 c8 \
    4 Z2 W# Y- I  t                    If p > r Then
    8 c$ e6 Z4 o5 p3 E, F5 z                        '以概率的形式接受使函数值变大的数
    8 k/ a; y4 n/ `# z& N% [5 O                        x = xi
    . P: Z7 }, d; |* M" q' a                        rec_num += 1
    + [+ f" ^3 u0 `  b0 f7 a. [% o                        fprevs = fcur$ c9 V# [# a/ a9 l/ m! R, \! M
                        End If% @# C. M0 w3 p1 k; P' w0 b) E
                    End If, S) ?+ l. m  v$ f( \5 q" D* n
                    If rec_num > receivnum Then* x- m0 g% U" L6 v
                        temp_i = i - 1
    & N3 B$ k) a/ o% r                    Exit For: u) ^  }( c$ s1 X$ H, K  D: X
                    End If3 ]/ G/ j/ b( p6 C
                Next
    ; ]6 u" b# V3 Q! X9 f: [" O2 H& j# _$ h/ {
                k += 1
    5 J+ m) z1 [, {, \/ h( n% [1 c# D8 \            temperature_k = init_temperature / (k + 1) '温度下降原则
    ) W- d' e8 J- K3 `5 D$ ?
    6 ~" U5 |1 y# U& }: g            If Math.Abs(best_x - 0.25) < 0.00001 Then Exit Do& l, Q8 R/ T/ |1 S3 Q8 U9 l/ o
    9 j. D4 B$ K1 ], Y: u4 R
            Loop While (k < 5000 )5 |. K- ^$ i1 x* ^' |% z# W1 m
            xprevs = x9 \3 l: V0 u% t: T
    0 I8 l  {$ G- }$ @. Z1 k, k
            Return best_x7 s3 _  S( ]6 j3 t% ]
        End Function
    ; ~6 \) _2 G" i5 Q3 H- ^4 Z* l; B$ x( F4 h
    End Class

    # h; ^( Q4 U& m
    $ f# V; D; R' f! F0 w3 X

    ; }1 ?  B& S+ ~+ v' ^5 l7 y
    算法测试:

    ! Y  X5 w' n; b( q- u* f
    在窗口中添加一个按钮

    " F5 Y, t) [5 h6 W  R
    Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click! |2 T5 U) [3 U. @
        Dim csa As CSA_Cnhup = New CSA_Cnhup4 q) [5 \2 K2 J, ?% b) `5 U

    % L$ J' ^1 k' v9 G' d    Dim x1 As Double, x2 As Double
    4 l+ w1 Q4 l; U    x1 = 2 'CDbl(InputBox("参数上限", "参数范围", 2) & " ")
    0 X5 C' g( p) N* z3 X    x2 = -2 'CDbl(InputBox("参数下限", "参数范围", -2) & " ")+ z& A$ G1 [9 \! i6 L
        Dim y As Double. E1 n  Q2 A) v7 C

    ( l4 P& N5 h5 u: j* W    For i As Integer = 0 To 19
    5 X+ C# N6 V: {5 p9 j        y = csa.CSA(x1, x2)
    2 x8 Q) ~7 c2 a: d# T        Debug.Print("(" & y.ToString & "," & csa.obFun(y).ToString & ")")# n" N: i& R' ]9 ~
        Next3 H, B' E# N2 W: i) g$ ~8 f0 U
        Debug.Print((New System.Text.StringBuilder).Append("-", 60).ToString)
    ! q& X' [* l' SEnd Sub
    . u8 J9 ]2 E( l9 p& d: o0 @; T

    3 e, y$ A; |0 Q  [" d# e+ k
    zan
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