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[代码资源] 数学建模必用matlab程序

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    [LV.3]偶尔看看II

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    1#
    发表于 2011-9-6 22:31 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    一 基于均值生成函数时间序列预测算法程序& v% P  u/ O( }* e* h9 a5 M+ g
    1. predict_fun.m为主程序;
    ! c  `; C$ v, ?! H; }' _2. timeseries.m和 serie**pan.m为调用的子程序( @' X% D+ X9 W
    3 h! \# t( _5 @
    function ima_pre=predict_fun(b,step)
    $ V! x! H2 ]8 ~: N9 \) i% main program invokes timeseries.m and serie**pan.m
    . X6 w1 G' C4 ?: B, N* r% input parameters:
    1 m6 D+ o3 h6 X9 J9 g# _: @% U9 D% b-------the training data (vector);0 |( D. o% d; X/ |. F: \
    % step----number of prediction data;; K; M7 u4 j, j4 X6 g0 e$ h
    % output parameters:
    : q# F# w/ \" E- J+ V& Y% ima_pre---the prediction data(vector);
    $ b2 D7 G7 e7 U; a- aold_b=b;
    5 D1 h- O" X8 J8 F4 dmean_b=sum(old_b)/length(old_b);
    : x0 ]7 W: U1 u' ^$ F' h; Hstd_b=std(old_b);( z* [2 y) ?* a8 Q
    old_b=(old_b-mean_b)/std_b;8 c' ]3 I; C& O5 l  _6 `
    [f,x]=timeseries(old_b);6 W7 {9 f  r. V0 ?
    old_f2=serie**pan(old_b,step);
    1 e, C: @! h/ J) }! s6 b+ d% f(f<0.0001&f>-0.0001)=f(f<0.0001&f>-0.0001)+eps;/ F6 u8 V6 X, O/ t6 m5 q4 K
    R=corrcoef(f);
    1 Y: {1 y" Y, w9 R6 q[eigvector eigroot]=eig(R);- N: ]9 o& f1 Z; l0 P" R2 l
    eigroot=diag(eigroot);
    & g# F4 A$ B" E2 n- i" l' Qa=eigroot(end:-1:1);; Q8 _/ ^4 s1 M3 o
    vector=eigvector(:,end:-1:1);3 w, b( j4 i. L" L2 X5 u
    Devote=a./sum(a);
    ; L5 m4 r, e! L) V8 ^Devotem=cumsum(Devote);* J' t  v, [! V, g2 O
    m=find(Devotem>=0.995);
    8 J, d( i& I* u+ sm=m(1);& z+ u/ l0 G; |( W' i4 X  m6 Y
    V1=f*eigvector';" n5 e; @) E6 U2 Z
    V=V1(:,1:m);
    + q9 [& H9 R0 B' `- x% I6 ?/ s) a5 j% old_b=old_b;7 A# K5 E, s) L* _* o, o2 g" \) h* P
    old_fai=inv(V'*V)*V'*old_b;
    9 y9 \9 a. j- ~* g' @; Aeigvector=eigvector(1:m,1:m);9 F/ Y8 x/ A9 C! |/ S5 N- U0 V
    fai=eigvector*old_fai;
      ]7 H. m. o' i! Q9 @0 Q$ s: mf2=old_f2(:,1:m);1 F8 C# [9 F- a3 q
    predictvalue=f2*fai;) Y3 R2 C4 c6 k2 q
    ima_pre=std_b*predictvalue+mean_b;
    , y  j. Q6 P5 C1 S. [: Z% X+ Q0 ^( i6 s& O: y6 b; l
    1.子函数: timeseries.m
    ! R3 [2 e) t8 U" E9 M2 Y8 g% timeseries program%6 E7 n4 C! Y6 b8 o' t
    % this program is used to generate mean value matrix f;; Z& X- n5 a9 w/ e4 j
    function [f,x]=timeseries(data)
    ; [  ~& L: c  t9 m+ F% data--------the input sequence (vector);( V2 o; m6 C' w2 ^/ v! x
    % f------mean value matrix f;
    ' e& n7 d6 Q( Q' t5 E; D9 }n=length(data);* u5 y6 V* Q2 z
    for L=1:n/2% o0 I$ ~- {' B: Z0 s$ ?
        nL=floor(n/L);1 X* M8 l8 v( b% I" D
        for i=1:L# D, p4 u: {7 [! J( F
            sum=0;
    ! j. R  C, y  v$ i        for j=1:nL0 M; Y5 N7 e6 J2 L  ?8 d
               sum=sum+data(i+(j-1)*L);
    5 _# V' j! A1 x" e) A- ~% j       end
    ) r- ^6 |) T/ t. |       x{L,i}=sum/nL;
    ; Z7 R4 {3 \4 N   end( D, j2 e7 {3 q9 f
    end
    , x! @, U8 S* Q+ ML=n/2;
    ( N7 j2 w5 n4 Q. L7 Gf=zeros(n,L);4 M, y$ k7 x  I$ G" K* k
    for i=1:L
      W/ L( c) `& ?, N: A9 c) W: j9 W3 k    rep=floor(n/i);, t/ Z7 w. U% A6 s' ?. B/ d/ F0 `
        res=mod(n,i);
    3 g" t4 I! s  N$ U0 W    b=[x{i,1:i}];b=b';: L7 x2 k5 \9 r" H- V3 D
        f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);( S7 Y2 m" e& |" M6 R2 O- H1 }" ?
        if res~=09 L; Q( {6 J1 B* a& p9 @, I
            c=rep*i+1:n;  O5 V5 z; w/ }$ ]$ x% O( B
            f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));
    0 D& A! n7 ]) P8 u1 `1 d3 p    end
    * c, Z8 c+ |/ F6 g9 Fend
    % ^6 y1 ]4 V) _" E. ~4 {& \
    6 S- S% ?- u: b5 j8 u, X' k% serie**pan.m3 _6 r* c8 t1 B
    % the program is used to generate the prediction matrix f;
    - ?2 A- p0 E' b; O7 R* p5 Zfunction f=serie**pan(data,step);
    ( {  S) I# }8 o8 A% D8 T: A" }%data---- the input sequence (vector)
    ' o& q8 |* N0 @+ l6 Q% setp---- the prediction number;
    + S/ m6 M! v) `6 E7 xn=length(data);! a+ I6 }( S( }& U2 k- V9 y3 I
    for L=1:n/22 R$ D+ |) e! i
        nL=floor(n/L);
    * g+ \/ u# k2 c$ Z0 Y6 e, V+ H- u) T    for i=1:L5 x2 F0 @3 X/ c$ I/ i
            sum=0;
    4 R9 d0 X. e* t' G1 t$ d- E/ k        for j=1:nL) o( U# V8 V7 V8 f
               sum=sum+data(i+(j-1)*L);
    6 S/ H; o' N* Y6 R; H( v6 s7 |" U       end' p4 i! a' h2 |' A4 y+ F' Y  N) J
           x{L,i}=sum/nL;, h1 M) V8 `8 Q% e' w' ]8 g; l
       end
    9 K3 c. d, M5 ?end9 p4 |4 `8 L' e: R# `$ D: M' e$ K
    L=n/2;  u1 w" V/ J: |& B: f' P" m# N
    f=zeros(n+step,L);
    " o) H. ^. w) mfor i=1:L
    : g) m) y1 P/ ]5 L4 {' D    rep=floor((n+step)/i);
    4 D+ j' _8 l" e; O( T& D$ z" ~    res=mod(n+step,i);. e* Q0 U" ^8 U8 Z
        b=[x{i,1:i}];b=b';+ U. Z+ {) J. G( f4 _. L; U
        f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);# Z( j  T6 S* b1 I% X/ k# M
        if res~=0
    ) j& ^% R) S4 ^, S        c=rep*i+1:n+step;
    / v0 T3 d8 b. ~6 Y$ _' G5 \5 A& S        f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));
    $ ~! E& h! F) ]+ _; G$ e    end: {* V3 E0 w/ Y8 _9 _: t
    end* j  s4 ^7 G% @9 M
    % y' S( y* l4 r* V! |% w
    二 最短路Dijkstra算法
    + G7 v/ g# d& R* l  W& P, i% dijkstra algorithm code program%
    2 ^# l+ o5 ?, ^5 d0 X1 n% the shortest path length algorithm
    6 M" \& H# t1 e  Mfunction [path,short_distance]=ShortPath_Dijkstra(Input_weight,start,endpoint)7 ?  t9 y) V: F
    % Input parameters:+ b2 v* N9 \' G) Z
    % Input_weight-------the input node weight!
    ' J2 I6 D4 b: n% e% start--------the start node number;
    ; ~& C+ B+ |- v  v# a% endpoint------the end node number;
    " b4 K! n1 Y# q+ A1 p% Output parameters:5 q- [) a% e  ^, q# b0 v
    % path-----the shortest lenght path from the start node to end node;
    , L2 n( o( a0 m% short_distance------the distance of the shortest lenght path from the, @' b7 _! W# Z& n6 y# x
    % start node to end node.- T, ^3 i6 S  \: R
    [row,col]=size(Input_weight);
    # }4 }9 e: j3 A( |/ T& d4 h$ M; ?6 u8 u& x8 i- Q1 e# f
    %input detection
    " q6 \+ J5 r% }% O5 Y  q1 sif row~=col
      O" q# V0 B5 G2 a& p) L: }    error('input matrix is not a square matrix,input error ' );
    % K& p7 n4 o4 X' ?; [end
    $ U  L, }- m4 T+ ]if endpoint>row
    : g$ v: G9 o7 k' a    error('input parameter endpoint exceed the maximal point number');
    * H8 Z& b: \% Gend
    7 M! A4 ]/ ?; \. I: O2 s
    1 c6 C# r' @) \# N' y  h%initialization$ n* {$ }3 Q& _1 A" l. @6 O
    s_path=[start];
    , Z0 o4 U/ \/ J2 Jdistance=inf*ones(1,row);distance(start)=0;
    # `4 N& h" E( f. ~+ T* qflag(start)=start;temp=start;/ W4 W5 a2 p6 l) R8 n6 P
    + {9 ]& k1 h6 Q8 H) Y5 W3 r
    while length(s_path)<row
    + F6 [3 G% I) r; m% X3 l  s    pos=find(Input_weight(temp, : )~=inf);% S* n3 _# F/ j* L
        for i=1:length(pos)) n6 f! c, d  Q; `6 |' G! R
            if (length(find(s_path==pos(i)))==0)&5 }, e. u6 j( m/ w5 L$ j
    (distance(pos(i))>(distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i))))
    , l( R" j# }8 d2 @. o* M2 i6 \5 r            distance(pos(i))=distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i));
    4 j, X& }' l: H: v( j- z            flag(pos(i))=temp;) q6 N8 v$ V- y2 \: p! ~% ]8 ?2 O
            end3 ]$ P: f- ?% x/ ]6 [
        end% e. a% `9 ]& b; R0 w. ~  E; s# ~
        k=inf;
    0 E& y- `+ \: p1 F    for i=1:row: A+ R. p; g( ^9 G: j
            if (length(find(s_path==i))==0)&(k>distance(i))4 a0 f/ n) h+ \9 R3 q. W. r
                k=distance(i);( d  i, d& ^- l0 s2 ]$ f3 i/ b# v
                temp_2=i;
    , k( K7 X- `+ o/ T        end
    & w- m) }- t6 A- u    end, r# k( @5 {+ Z& @: j5 z
        s_path=[s_path,temp_2];; P$ p# B4 y1 V0 ]9 M, z
        temp=temp_2;
    1 A( l( s' }/ y5 F1 z+ ?end
    . F& v/ ^, p# c1 q/ W, L3 l: y
    - v7 o: V2 L* F( V  z" m. V& d%output the result
    . @4 @5 B* n! H5 Qpath(1)=endpoint;
    / x& f7 [6 D7 Q. T6 }& ei=1;
    ) c& b( h, x: v' e9 g% zwhile path(i)~=start
    8 h4 P6 s, y6 E  }9 I7 w    path(i+1)=flag(path(i));1 T4 a& [: k" T6 V5 o
        i=i+1;
    5 ?3 F2 A  X& S% wend+ K9 }: w  }6 ~# v0 e: d* Z
    path(i)=start;# s0 m/ S6 B8 s" N8 }& V$ s+ w4 Y
    path=path(end:-1:1);
    1 Z/ N% X/ k% d  b# n! @: zshort_distance=distance(endpoint);
    8 `; t& t  K, O三 绘制差分方程的映射分叉图
    ( \; j2 w7 ?$ K/ b2 F! Q3 p/ V4 J7 l$ ~
    function fork1(a); / J( k( r* Z. G. G3 G% q, \( a
    . O" V  o% E  e
    % 绘制x_(n+1)=1-a*x^2_n映射的分叉图( t) B) ?- a: w6 ^4 Z/ H, P5 l
    % Example:
    4 ?& p" w; ]0 G/ H3 P%     fork1([0,2]);  
    0 G+ {, ~* w7 r- ZN=300;  % 取样点数
    3 ]- \! s' s* `9 M3 dA=linspace(a(1),a(2),N);
    : Q& Q* F3 Y; a; }3 F( y; L% ]$ [starx=0.9; ' s7 R5 V1 v& _) ]/ Y
    Z=[];
    , q0 O' d* r% m3 x, e0 z; U" L& ?h=waitbar(0,'please wait');m=1;, c/ Q3 B. Z; c% x& t' |! X" v
    for ap=A;
    ( K: N. \7 a5 F/ i   x=starx; # O3 M' {0 h  @
       for k=1:50;
    % B0 ]9 K, g5 H0 a         x=1-ap*x^2; ; A$ E3 r( Q+ G  E; [
       end $ U/ P; _1 y1 l% y
       for k=1:201;
    ) Q; O& q$ f. c5 l4 [* {: |5 m5 s       x=1-ap*x^2;
    1 Y% y3 G+ B+ P/ r  L       Z=[Z,ap-x*i];
    4 [- i! F9 t) u3 t9 _   end 2 D. o* m0 x2 h1 e+ f5 X; K# F9 }
       waitbar(m/N,h,['completed  ',num2str(round(100*m/N)),'%'],h);: m2 ^' _! q& ?! D! H) ?7 W
       m=m+1;& B' Z+ t% N# _) E* C
    end * U( A5 x" W: t0 z- K; E$ u2 v
    delete(h);; t7 W. o, h, g) w- K
    plot(Z,'.','markersize',2) ) z' C2 |% D: ~# O+ [+ {
    xlim(a);0 f& @" K! [, Y) u8 C9 t

    2 y# [" ~& Q5 Y7 {4 S" K. d  t四 最短路算法------floyd算法, ~% J; x( R  Z$ x
    function ShortPath_floyd(w,start,terminal)
    . R0 U) Y3 h$ o' v* z. F9 c, ^  R%w----adjoin matrix, w=[0 50 inf inf inf;inf 0 inf inf 80;, t* k% u: r! i0 k) W
    %inf 30 0 20 inf;inf inf inf 0 70;65 inf 100 inf 0];7 O$ k3 b6 k+ U* b9 h8 n: q
    %start-----the start node;1 ?" n; X* [3 [" H% ]( m" x
    %terminal--------the end node;   
    1 }2 b5 P- N$ @- sn=size(w,1);
    ( P) y# H$ T# X4 N[D,path]=floyd1(w);%调用floyd算法程序0 R: `8 u& Y# D8 G7 r

    : \8 L- w  h- p! }7 X9 O%找出任意两点之间的最短路径,并输出5 H& C# [5 b& `" e( C3 C
    for i=1:n
    ! M  E. _. ]$ g) h. J& _    for j=1:n% A+ k$ u# x" @
            Min_path(i,j).distance=D(i,j);
    $ j5 ~# S& H) h% D6 @2 Q        %将i到j的最短路程赋值 Min_path(i,j).distance- V$ O9 X. {* z% [2 Y$ n: H0 `
            %将i到j所经路径赋给Min_path(i,j).path' Q, J( Y: a& j1 a
            Min_path(i,j).path(1)=i;8 {3 Y9 A9 B" W- c1 h/ @
            k=1;
    " h3 y- b/ F& U        while Min_path(i,j).path(k)~=j7 E* k/ x9 w3 a9 u4 e9 o
                k=k+1;" \3 T" Y5 D( \; _4 o- O' c1 ^
                Min_path(i,j).path(k)=path(Min_path(i,j).path(k-1),j);( @3 g, A$ @5 J+ _7 `" L* [
            end
    * ~+ J  O/ \, X7 _; R0 q    end
      r- R: F. Z# R, c7 _end5 @$ G8 K5 m! }
    s=sprintf('任意两点之间的最短路径如下:');3 _  T' S: F) N; X
    disp(s);) u8 n8 w; U% q2 Q
    for i=1:n
    8 [! u1 W7 u' q- z  f5 i3 g) Q0 g    for j=1:n3 d- g) Z- ]( J$ ]2 K
            s=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:'...
    & k/ O/ f2 t1 ^3 S( n9 k0 c            ,i,j,Min_path(i,j).distance);
    . s4 P0 G+ ^; E+ v- D( y, H        disp(s);
    + F7 k5 S+ w( Y/ c        disp(Min_path(i,j).path);9 |$ l" z6 H$ T' v; {
        end) }+ S# R$ q0 e
    end
    - B+ V& h( ~9 ]5 ~8 x% p: E9 C, i/ b, X  A9 m3 s/ w' U
    %找出在指定从start点到terminal点的最短路径,并输出$ G9 b6 G* F& t4 j  s( M
    str1=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:',...# h$ `5 `+ D: h
        start,terminal,Min_path(start,terminal).distance);8 ^. @+ s# H. d# a
    disp(str1);
    * Q9 G/ w6 b7 Odisp(Min_path(start,terminal).path);
      }' B1 A# ~. d/ |+ C+ a
    2 A- |+ @( t3 ^" Q# t. K%Foldy's Algorithm 算法程序* L7 o3 I6 [+ I# H8 t5 r, Q
    function [D,path]=floyd1(a)4 h4 j/ w8 q3 [: A. D/ B
    n=size(a,1);
    ) ^: X- @1 T& w1 QD=a;path=zeros(n,n);%设置D和path的初值
    5 X& H" k1 O1 q9 E2 ~for i=1:n+ `8 _# k0 b% _  T4 `# m0 T
       for j=1:n
    9 p1 r) N# h5 H/ [% L+ K      if D(i,j)~=inf
    6 z3 p8 W: {+ X2 |2 B         path(i,j)=j;%j是i的后点. ]7 w4 ~- @! r, i- F- B' K
         end
    & `  t* h8 q6 B, {   end7 \; o+ n* \, N9 S
    end
    1 V7 A# i- s$ P%做n次迭代,每次迭代都更新D(i,j)和path(i,j)
    / E. j9 o' W  A2 F, h* [7 E2 `" Kfor k=1:n& b; z' A0 q; Q2 z  X
       for i=1:n" r$ s' O, {% O& p( ^# ]  E$ n
          for j=1:n/ a/ n8 ]  O+ \5 r- Q) f7 n
             if D(i,k)+D(k,j)<D(i,j)
    ; n. t" y  V& p            D(i,j)=D(i,k)+D(k,j);%修改长度9 m, f7 J! N" U
                path(i,j)=path(i,k);%修改路径
    ) t8 N$ m0 X* d        end8 X  Y1 L& o( e! q4 ~& F5 v
          end( f7 R; m) h! `, G6 ~+ X
       end6 O% N6 i$ }) j
    end% a2 w  G9 d$ D& K

    9 L! Q7 U+ X3 U. Q; D五 模拟退火算法源程序% _, g# M: k& g. \8 q1 H2 j: \8 G. N
    function [MinD,BestPath]=MainAneal(CityPosition,pn)8 @$ _9 g! O9 q" |0 r4 i/ x
    function [MinD,BestPath]=MainAneal2(CityPosition,pn)
    9 h' W5 ^$ Q, F, j5 p7 F%此题以中国31省会城市的最短旅行路径为例,给出TSP问题的模拟退火程序  Q! i% ^% M& }" i. _  c
    %CityPosition_31=[1304 2312;3639 1315;4177 2244;3712 1399;3488 1535;3326 1556;...
    8 `" |' i" K$ G& [  \: p" u' M%                 3238 1229;4196 1044;4312  790;4386  570;3007 1970;2562 1756;..., w/ V7 O% b& o; ~
    %                 2788 1491;2381 1676;1332  695;3715 1678;3918 2179;4061 2370;...) \4 c# q+ E( H, b% F
    %                 3780 2212;3676 2578;4029 2838;4263 2931;3429 1908;3507 2376;...
    * V8 [1 w( o7 S9 f. q%                 3394 2643;3439 3201;2935 3240;3140 3550;2545 2357;2778 2826;2370 2975];
    0 ]0 Z: ]- a8 ^( O
    : G, H  v5 z! i, l; }. T%T0=clock( o& y7 ^( o2 }; P
    global path p2 D;4 ~% W1 r) E; O* V* b+ h
    [m,n]=size(CityPosition);6 N* N2 h, S2 k
    %生成初始解空间,这样可以比逐步分配空间运行快一些
      T* c; ^- A- A! d2 a. rTracePath=zeros(1e3,m);
    ; ^  I. D" L* t& g: vDistance=inf*zeros(1,1e3);. a2 e5 B& y1 m- F+ h6 i
    ) p8 }3 L6 r  V/ \
    D = sqrt((CityPosition( :,  ones(1,m)) - CityPosition( :,  ones(1,m))').^2 +.... P, D) \8 w! v2 {6 v1 T5 E
        (CityPosition( : ,2*ones(1,m)) - CityPosition( :,2*ones(1,m))').^2 );: H) N: D# L* h7 q5 x# z
    %将城市的坐标矩阵转换为邻接矩阵(城市间距离矩阵)+ ^$ Q$ i7 R" ], k" z7 W
    for i=1:pn( d9 `4 a2 |7 t9 q) J. h
        path(i,:)=randperm(m);%构造一个初始可行解
    . c7 d0 L+ D1 d7 }end
    1 a, A3 N7 j. k/ l* f2 Jt=zeros(1,pn);8 g) K9 e+ u0 B3 R2 b
    p2=zeros(1,m);3 }8 m, E& C# Y4 w* k$ v
    : l) r1 D5 L6 ^1 t! l
    iter_max=100;%input('请输入固定温度下最大迭代次数iter_max=' );
    . r! X2 [4 ?  fm_max=5;%input('请输入固定温度下目标函数值允许的最大连续未改进次数m_nax=' ) ;( a: P2 a8 u: ~% t- @
    %如果考虑到降温初期新解被吸收概率较大,容易陷入局部最优/ _. |* B3 T0 w. _1 k: _
    %而随着降温的进行新解被吸收的概率逐渐减少,又难以跳出局限
    + P* h# M  Y4 \7 G8 H%人为的使初期 iter_max,m_max 较小,然后使之随温度降低而逐步增大,可能
    * p  e$ h, `( b' L" P8 {/ }, m%会收到到比较好的效果. u% i( f; E- u8 l# O

    / h* m1 {% w8 L: zT=1e5;
    - q1 R) L1 P# _9 R" hN=1;
    $ L) E0 c  {' w. |. ntau=1e-5;%input('请输入最低温度tau=' );3 s2 q. b/ [8 ^3 h" x
    %nn=ceil(log10(tau/T)/log10(0.9));" ?3 O7 ~, S4 z; w( U
    while  T>=tau%&m_num<m_max          2 R2 ?1 Q' Q! j1 \! ]5 F3 E
           iter_num=1;%某固定温度下迭代计数器  _! b: f( L- ^: k
           m_num=1;%某固定温度下目标函数值连续未改进次数计算器3 I. J8 {' U* v/ ?5 L( D
           %iter_max=100;
    8 X; D% x6 r& O       %m_max=10;%ceil(10+0.5*nn-0.3*N);
    ! N' a2 J: f( N1 X       while m_num<m_max&iter_num<iter_max
    5 D, r8 H% C% X9 j        %MRRTT(Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller, Teller)过程:7 D: m* i* ^9 D! r. A. Y
                 %用任意启发式算法在path的领域N(path)中找出新的更优解
    / @) y, q  B2 o- M4 u             for i=1:pn  J. u/ ^. o  j5 C4 R. |7 W
                     Len1(i)=sum([D(path(i,1:m-1)+m*(path(i,2:m)-1)) D(path(i,m)+m*(path(i,1)-1))]);
    4 P5 W" V9 n5 |, ?$ j" J( d%计算一次行遍所有城市的总路程
    - h8 X7 `8 _5 s' U3 z$ d7 O                 [path2(i,: )]=ChangePath2(path(i,: ),m);%更新路线
    $ X8 k, w7 d/ `7 d$ O4 f. a                 Len2(i)=sum([D(path2(i,1:m-1)+m*(path2(i,2:m)-1)) D(path2(i,m)+m*(path2(i,1)-1))]);0 K7 `# D) S( g1 F- P8 x
                 end
    " D& Q. {/ A' M" E0 n/ v             %Len1
    $ h4 q& c% m: `9 v' w             %Len2! f! y5 m, J3 j% J# ~
                 %if Len2-Len1<0|exp((Len1-Len2)/(T))>rand' D* a8 r0 G% T/ @
                 R=rand(1,pn);
    , a7 S, s- G- f( [1 i             %Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R, t# f* ]! }* E5 n5 s) n+ U
                 if find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0)
    ! X2 M  A. b  v9 F( P% Z                 path(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : )=path2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : );& k% v; y$ h% \0 ^. h, G
                     Len1(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0))=Len2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0));2 u$ i, b9 U0 {5 J7 l) C: Y
                     [TempMinD,TempIndex]=min(Len1);0 T! k7 a% j0 H, `8 x# o1 J
                     %TempMinD/ t6 g& d+ @4 _+ g# @) W
                     TracePath(N,: )=path(TempIndex,: );! p+ m3 H, ~% i( j' ^) s
                     Distance(N,: )=TempMinD;5 P- J# P. L- Y+ T% n
                     N=N+1;4 I' b3 i: p0 D% v! p6 h
                     %T=T*0.9
    0 }8 a2 I1 r! E" Z0 n                 m_num=0;
    2 @5 ^5 p& R7 ?% S" l2 F             else* p, d6 M- p1 }( T2 b. S  R6 f
                     m_num=m_num+1;* T8 Z8 m4 ?0 A0 i; z& b( ?
                 end& E8 p! a! V( `# Z3 g
                 iter_num=iter_num+1;
    + t+ P5 i8 t. g         end! d0 t# ]4 d' m
             T=T*0.9
    9 h/ I5 G7 j, F# q/ }7 f%m_num,iter_num,N
    . M1 Y8 C3 U" r- G9 T8 {1 Aend 3 W  a  o2 Q1 \; i: G4 Y, P
    [MinD,Index]=min(Distance);$ l7 g% y' ?- b
    BestPath=TracePath(Index,: );
    $ K- i* [0 _* N% V2 x( Kdisp(MinD)* F6 K6 U1 {8 m
    %T1=clock" R( c  J  M$ X" d, U
                                                                                                                                                                                                               
      O, X- v& x2 F6 E+ n/ K; ~% H                                                                                                                              
    ( `" I( Q2 H& j: l! Q%更新路线子程序                                                                                                                                               
    - G) U) w/ C/ ^9 L9 Ufunction [p2]=ChangePath2(p1,CityNum)1 t2 P; `" p/ I; E2 d$ e8 I
    global p2;
    * c/ F! Y$ e9 S8 S& h2 z$ Jwhile(1)
    7 U4 j! |9 I: H7 P& v0 H  b  Y     R=unidrnd(CityNum,1,2);  q! K/ Q$ T/ x: ~! U
         if abs(R(1)-R(2))>19 p: p9 N  i" H. n3 i5 r/ M
             break;7 b8 L: ?( [$ L% j5 B1 _5 d, D5 Y5 S
         end( b1 g# _7 |" b% g7 P) W
    end* g0 `' O6 g1 m$ h/ v
    R=unidrnd(CityNum,1,2);
    # ~$ |8 ^* h6 g5 O5 W9 SI=R(1);J=R(2);6 P+ L3 k, z# y; y2 p6 c
    %len1=D(p(I),p(J))+D(p(I+1),p(J+1));/ g& {. l& @. O/ R1 I
    %len2=D(p(I),p(I+1))+D(p(J),p(J+1));
    & K4 X% S2 t6 `- w. b4 @4 R. {if I<J5 D) `5 l( r! Z0 ^
       p2(1:I)=p1(1:I);
    ; z$ j$ Q% p" t0 B4 k! e   p2(I+1:J)=p1(J:-1:I+1);3 H5 I3 u9 s/ S8 J
       p2(J+1:CityNum)=p1(J+1:CityNum);
    & `$ x3 G0 b! {7 a' \7 H/ u3 Eelse' S1 _4 f! `5 ]+ k) z3 A$ H$ k
       p2(1:J)=p1(1:J);5 i5 v/ h* C7 _- X
       p2(J+1:I)=p1(I:-1:J+1);8 q# P0 E' N- _3 R0 i/ [3 Z+ [+ E* k0 E
       p2(I+1:CityNum)=p1(I+1:CityNum);
    ' g5 S9 x' o6 H  A+ xend
    , }: F7 J) e; ?& P( M+ `
    $ s/ ^2 v& `  s六 遗传 算                                                                                                                                                                  法程序:7 U# ]3 {6 [$ f8 F: ^6 Z
       说明:    为遗传算法的主程序; 采用二进制Gray编码,采用基于轮盘赌法的非线性排名选择, 均匀交叉,变异操作,而且还引入了倒位操作!
    0 O8 \( v- S! x2 u7 Y, _
    " i* `& v# D1 S7 g6 X& G4 ^function [BestPop,Trace]=fga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pCross,pMutation,pInversion,options)6 {6 R6 X9 J( P# \3 ]9 j
    % [BestPop,Trace]=fmaxga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pcross,pmutation) 0 f& k1 b& D; c
    % Finds a  maximum of a function of several variables.
    5 R4 r2 g# G, {7 H% fmaxga solves problems of the form:  
    2 O& J2 c. }! J# ?1 ]$ G) Y%      max F(X)  subject to:  LB <= X <= UB                            7 H' r! j( a0 b( N" h9 V3 V9 M% X
    %  BestPop       - 最优的群体即为最优的染色体群, ?, N7 R/ y. F1 n3 t& c$ S- @
    %  Trace         - 最佳染色体所对应的目标函数值* w& r0 O# x; |5 ]. Z( H: b
    %  FUN           - 目标函数
    , z7 h$ ?+ Q- m( f  n+ Q4 e%  LB            - 自变量下限  `9 O9 a* l( k4 e$ Z1 u
    %  UB            - 自变量上限
    4 A' V- a7 o2 d%  eranum        - 种群的代数,取100--1000(默认200)
    . m6 _9 K9 ^( m* w! U%  popsize       - 每一代种群的规模;此可取50--200(默认100)- X1 D$ o& a' d
    %  pcross        - 交叉概率,一般取0.5--0.85之间较好(默认0.8)' C- I0 C7 ^4 D9 D7 g7 i( w- I
    %  pmutation     - 初始变异概率,一般取0.05-0.2之间较好(默认0.1)
    " a5 ~; a, S7 n* K4 p! U%  pInversion    - 倒位概率,一般取0.05-0.3之间较好(默认0.2)
    ; a1 H" ?( V, Y8 X# |3 r%  options       - 1*2矩阵,options(1)=0二进制编码(默认0),option(1)~=0十进制编
    + H- i! V* j1 Z0 [0 s* X* W- z%码,option(2)设定求解精度(默认1e-4)
    % z% Q) J, a" ~' b8 T" ^7 W%
    4 K- t( q) f; T4 L+ |* l, w; p9 u%  ------------------------------------------------------------------------. u: Y$ P5 l1 `- U, N

    + J, y0 f; f6 u4 b3 j# QT1=clock;9 H! k7 o- C1 b
    if nargin<3, error('FMAXGA requires at least three input arguments'); end
    3 ?, \7 N8 y$ ^4 pif nargin==3, eranum=200;popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end- ?- F8 r3 z: \9 ?$ Y8 q
    if nargin==4, popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    : G4 C* y) B$ y+ rif nargin==5, pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end/ o: @  j1 y' D. J7 O
    if nargin==6, pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end4 s, A1 g8 O4 I7 m" |# v
    if nargin==7, pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    5 _0 Q+ J# @* }3 H5 T; Yif find((LB-UB)>0)
    ( a3 Z& E/ t# R: U1 k$ a   error('数据输入错误,请重新输入(LB<UB):');
    2 `0 D* K5 Z9 z( }$ D% y+ V; wend
    * u) P* `: @9 Q, p: s! bs=sprintf('程序运行需要约%.4f 秒钟时间,请稍等......',(eranum*popsize/1000));
    2 ?$ i9 s! Q9 }5 Rdisp(s);" o7 h  Z# ]3 h. l
    6 m8 U) N, [) D7 w( N/ W
    global m n NewPop children1 children2 VarNum. y4 a# k. F1 v1 B
    1 ^5 ~* K9 ^" L' v! i' h
    bounds=[LB;UB]';bits=[];VarNum=size(bounds,1);0 w- F8 S' D& y; f, o; s
    precision=options(2);%由求解精度确定二进制编码长度0 M. k+ `/ N' l* Y+ C
    bits=ceil(log2((bounds(:,2)-bounds(:,1))' ./ precision));%由设定精度划分区间
    * u: {5 k& Z" f6 p( g4 e* m[Pop]=InitPopGray(popsize,bits);%初始化种群
    - r; M5 @: t" _[m,n]=size(Pop);$ V7 c/ e1 p" \, D7 `: Y
    NewPop=zeros(m,n);
    3 u+ L" a( W- U3 J( r$ ?children1=zeros(1,n);! R8 H- t, A! J  ?
    children2=zeros(1,n);4 f7 c' W  w+ ]4 f
    pm0=pMutation;
    & t! f/ n2 A8 k; T) t# U4 q" \+ ?BestPop=zeros(eranum,n);%分配初始解空间BestPop,Trace1 b, Q. g# s; i( e
    Trace=zeros(eranum,length(bits)+1);
    , H; n: m# {1 K- A5 `- H4 ?$ pi=1;7 |9 P2 z( M. i9 I; F0 Y( N1 R5 V: k5 V
    while i<=eranum
    7 G% U: D' q; E) q; X7 q    for j=1:m: U+ }# X; S# o& m- A/ b! E0 H
            value(j)=feval(FUN(1,:),(b2f(Pop(j,:),bounds,bits)));%计算适应度
    : ^& n8 e. Z: u- p) Y    end
    % B# b: t) y; \" s. H8 U! t  I& J    [MaxValue,Index]=max(value);* L' o& Y' [1 r+ n% ~4 b% u5 F2 }
        BestPop(i,:)=Pop(Index,:);
    6 L7 t: Y0 u8 i2 E% y' \    Trace(i,1)=MaxValue;6 k" F) C' o6 o
        Trace(i,(2:length(bits)+1))=b2f(BestPop(i,:),bounds,bits);3 L2 U5 }* h4 ~% A: i/ q: {' G0 T
        [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,Pop,bounds,bits);%非线性排名选择
    3 c" M( t/ Y8 ^" l0 j3 L1 |7 ]5 U; D[CrossOverPop]=CrossOver(selectpop,pCross,round(unidrnd(eranum-i)/eranum));- n4 m$ P9 W2 K) y: p6 ^
    %采用多点交叉和均匀交叉,且逐步增大均匀交叉的概率5 d. U+ Z& W4 v) h" I6 \
        %round(unidrnd(eranum-i)/eranum)
    , c! L2 z2 p+ e4 v* ~    [MutationPop]=Mutation(CrossOverPop,pMutation,VarNum);%变异
    / t! h5 l. a+ f/ [8 v    [InversionPop]=Inversion(MutationPop,pInversion);%倒位
      x, S/ V5 M: F2 ]$ Q' x9 S- @! ]    Pop=InversionPop;%更新) ^! ?6 Q$ E" W- {3 [0 o
    pMutation=pm0+(i^4)*(pCross/3-pm0)/(eranum^4);
    5 m( U+ g$ w, Z/ M%随着种群向前进化,逐步增大变异率至1/2交叉率
    4 m  f7 p) B$ N0 U8 |5 N: l& c    p(i)=pMutation;
    5 e2 L- o/ E* _  z    i=i+1;- H2 [& e  K7 g% V. |, D
    end
    4 h3 v6 P# p7 ~5 C3 a1 {$ Wt=1:eranum;
    ! L0 i. D% c; K) ^0 Dplot(t,Trace(:,1)');
    7 R& H* ~# J- Vtitle('函数优化的遗传算法');xlabel('进化世代数(eranum)');ylabel('每一代最优适应度(maxfitness)');" s2 E. e7 I! N
    [MaxFval,I]=max(Trace(:,1));# i: G1 H+ x1 U  `
    X=Trace(I,(2:length(bits)+1));# v% K# j) V: p6 O
    hold on;  plot(I,MaxFval,'*');
    , @. Y, M2 V5 m, V' n$ ?! ~text(I+5,MaxFval,['FMAX=' num2str(MaxFval)]);
    % A0 D' ~1 T- s6 Pstr1=sprintf('进化到 %d 代 ,自变量为 %s 时,得本次求解的最优值 %f\n对应染色体是:%s',I,num2str(X),MaxFval,num2str(BestPop(I,:)));& V/ u% t1 G; a) P8 s
    disp(str1);
    - i- i# X0 z- B%figure(2);plot(t,p);%绘制变异值增大过程
    / Q( X+ k% s' S1 }" O% o' C% l7 cT2=clock;
    " ^/ {6 X1 j2 _  N6 ?elapsed_time=T2-T1;8 O& R7 l& _8 K& ~+ r: l) \2 V
    if elapsed_time(6)<0
    . L/ Y! t! q% u8 r2 j3 z  K    elapsed_time(6)=elapsed_time(6)+60; elapsed_time(5)=elapsed_time(5)-1;
      E6 T/ ~2 L' H+ l% `5 t; vend/ z, W: B; H- d! |- k3 }
    if elapsed_time(5)<0
    0 O+ {% O; Y( a3 V    elapsed_time(5)=elapsed_time(5)+60;elapsed_time(4)=elapsed_time(4)-1;
    6 l  T7 D- X) tend  %像这种程序当然不考虑运行上小时啦
    + I# }% e. @6 a) dstr2=sprintf('程序运行耗时 %d 小时 %d 分钟 %.4f 秒',elapsed_time(4),elapsed_time(5),elapsed_time(6));& {3 O( X( l6 a6 S
    disp(str2);
    9 ~$ N4 a  |/ J# |- `$ R$ ]4 ]' y# J- d

    6 F5 R" y8 g/ i. W5 c%初始化种群
    2 F# Y$ q# h3 P3 p! @%采用二进制Gray编码,其目的是为了克服二进制编码的Hamming悬崖缺点
    : k9 D  t" W/ R* d# Ffunction [initpop]=InitPopGray(popsize,bits): R( m1 w) I) L6 Z
    len=sum(bits);
    0 M# c, o8 v# X7 pinitpop=zeros(popsize,len);%The whole zero encoding individual) S6 d  k: U6 w
    for i=2:popsize-1
    . F, d4 H  o+ l4 }% ~0 P    pop=round(rand(1,len));, W1 t/ r+ q" f3 v
        pop=mod(([0 pop]+[pop 0]),2);
    3 ]1 O; Z$ p7 U    %i=1时,b(1)=a(1);i>1时,b(i)=mod(a(i-1)+a(i),2), C, ~* Q( a$ i" x' }4 P# C% R: K# G
        %其中原二进制串:a(1)a(2)...a(n),Gray串:b(1)b(2)...b(n)( ~. P! J% S& y$ |/ A, k; J/ Y
        initpop(i,:)=pop(1:end-1);
    7 j; L/ Z: o+ z. xend
    - f$ ~2 X+ F1 Y! Z; W7 G1 L5 Einitpop(popsize,:)=ones(1,len);%The whole one encoding individual
    6 x, n; P. u, y%解码
    . Z7 _8 O# C5 Y6 m5 V! H
    6 o" S' o; u& Y% q/ p1 b9 ifunction [fval] = b2f(bval,bounds,bits)- G; j% w* I: e$ M) _% l! h
    % fval   - 表征各变量的十进制数( X* U# E8 C: J& p6 z8 I
    % bval   - 表征各变量的二进制编码串$ T  s2 c: Q# s0 x$ }' n
    % bounds - 各变量的取值范围
    & P# v6 U, A* U% t* [. I% bits   - 各变量的二进制编码长度
    ' O/ z6 k) B3 R7 d$ A: fscale=(bounds(:,2)-bounds(:,1))'./(2.^bits-1); %The range of the variables
    & D/ i" G) g, ?# Z7 AnumV=size(bounds,1);5 f: I, |. s2 G( m+ L4 H
    cs=[0 cumsum(bits)];
    3 F; u8 f/ w  P- b! gfor i=1:numV
    % @4 K2 H- a! W3 |  w1 I/ F  a=bval((cs(i)+1):cs(i+1));; m( S  M! D* B8 E$ X3 E
      fval(i)=sum(2.^(size(a,2)-1:-1:0).*a)*scale(i)+bounds(i,1);
    ) ?2 n7 v- h! l) Y5 Nend4 y; W5 c: C6 x
    %选择操作
    , ?6 G) @8 ^1 G$ [%采用基于轮盘赌法的非线性排名选择
    2 m2 E- s0 A$ l%各个体成员按适应值从大到小分配选择概率:
    6 [4 c' o: z' Q; o  C%P(i)=(q/1-(1-q)^n)*(1-q)^i,  其中 P(0)>P(1)>...>P(n), sum(P(i))=10 M7 B6 L" T& b! h

    ) {1 `, J7 @' z' ]  Jfunction [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,pop,bounds,bits)8 `) B/ X4 M- x8 }- \2 ?
    global m n
    ; \# S. c/ a( F) w  n8 dselectpop=zeros(m,n);
    ' a5 k' E( x3 h8 jfit=zeros(m,1);( r5 U) x5 A$ E: S' ~- F
    for i=1:m
    3 G7 D$ g+ H4 I, ^$ B3 x    fit(i)=feval(FUN(1,:),(b2f(pop(i,:),bounds,bits)));%以函数值为适应值做排名依据9 G' d' I5 {  c; {: ~# w2 E
    end  ]7 w6 V; W9 ~8 r
    selectprob=fit/sum(fit);%计算各个体相对适应度(0,1)
    / B" K+ u3 S2 o2 ?; c& V; eq=max(selectprob);%选择最优的概率+ Z$ C- ?4 ]# _* s& I6 Q
    x=zeros(m,2);2 t9 d) i- s: ~/ s: f# ^
    x(:,1)=[m:-1:1]';
    & _* r% @. P# }# r6 L! ~$ x[y x(:,2)]=sort(selectprob);
    1 V# K* b/ d9 B7 @* d3 Fr=q/(1-(1-q)^m);%标准分布基值
    4 C( V/ O3 C5 M7 l, ~: ]  Vnewfit(x(:,2))=r*(1-q).^(x(:,1)-1);%生成选择概率
    " J' v( n2 ~/ w5 R' n' J2 rnewfit=cumsum(newfit);%计算各选择概率之和
    8 f& V  f7 `, ~$ q! Q$ `: jrNums=sort(rand(m,1));) X9 s+ d: x% Y) _/ |/ i5 `$ {
    fitIn=1;newIn=1;5 ]- E& ^: `3 V7 P; m& {8 o) W5 i
    while newIn<=m) ~! }1 ]" H4 d2 n
        if rNums(newIn)<newfit(fitIn)% y1 x) Y" E! Q7 B! C: L
            selectpop(newIn,:)=pop(fitIn,:);
    ! v: w6 L! [+ _5 M        newIn=newIn+1;# a) y4 v! d+ M4 w) N
        else+ [" Q) F; o2 M& O0 N1 f- H
            fitIn=fitIn+1;
    9 E2 l$ g$ Y5 Z- ^! g    end7 b8 Y1 F& T. z" u8 y1 t2 d
    end
    / c+ g/ {/ B: N' P& F& p%交叉操作
    ( {+ Z" \" @6 J6 @function [NewPop]=CrossOver(OldPop,pCross,opts)
    " Y" `5 K: d0 l+ X5 }%OldPop为父代种群,pcross为交叉概率. i8 M+ o# C# i0 M+ W* D
    global m n NewPop
    & f0 B: Y$ C8 O8 m) P/ er=rand(1,m);; [% m4 o1 F: i2 N
    y1=find(r<pCross);
    5 W5 V6 ~/ v2 f/ ny2=find(r>=pCross);
    / I7 S9 o" f" O" vlen=length(y1);; b6 Q9 I$ Z6 w8 h0 R
    if len>2&mod(len,2)==1%如果用来进行交叉的染色体的条数为奇数,将其调整为偶数4 z9 m1 Q) d/ X: D$ F" }; U
        y2(length(y2)+1)=y1(len);
    5 H  e2 Q  b9 ?. ^    y1(len)=[];
    / a$ l8 c# h4 X! u9 [5 aend
    0 o: {9 c* e( a3 d6 Mif length(y1)>=2
    ! c6 b: P) ^# J& q7 {  c   for i=0:2:length(y1)-2
      l" c8 E! s( T7 Z       if opts==03 F- b5 c. G9 n0 t3 X
               [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=EqualCrossOver(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));, J& T( c8 N) Y# h$ A
           else
    : d) ^: K# Z0 |+ l; S: h6 @           [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=MultiPointCross(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));# h9 x7 T: D% U+ s" E5 o: \" S1 \
           end) {7 d( `2 K, w3 h
       end     ! A. D8 Z4 `8 o: }' p
    end
    8 X( _+ }6 V! T) T7 zNewPop(y2,:)=OldPop(y2,:);
    ! D5 [' _/ J1 L8 c+ @
    2 Q4 W  Y: ^+ |%采用均匀交叉
    2 x8 R$ v  T5 R7 \function [children1,children2]=EqualCrossOver(parent1,parent2)) j7 q! C) j! \5 @# j

    ) d) }5 w. T+ z! o2 H( xglobal n children1 children2 9 _! {, w. z9 l+ c+ _: Q. x
    hidecode=round(rand(1,n));%随机生成掩码( @, i$ {* p! ~) p0 A! Y
    crossposition=find(hidecode==1);- f; o8 u) X% I3 X1 v9 A
    holdposition=find(hidecode==0);4 u" W* v3 D0 N& w
    children1(crossposition)=parent1(crossposition);%掩码为1,父1为子1提供基因6 Q  |# S& h2 q  Z  z
    children1(holdposition)=parent2(holdposition);%掩码为0,父2为子1提供基因+ c  L; O9 ?3 k" a7 j
    children2(crossposition)=parent2(crossposition);%掩码为1,父2为子2提供基因' Q; V+ \: C& z2 V' H" L% S
    children2(holdposition)=parent1(holdposition);%掩码为0,父1为子2提供基因
    0 Q, K8 z) b6 M! D6 f& C/ U9 F
    , V9 ]# k% Z1 `. e# \%采用多点交叉,交叉点数由变量数决定9 [' i3 [# N& o0 r6 E! r9 {! p9 p
    : {9 D0 e0 T9 A/ I9 Q1 f
    function [Children1,Children2]=MultiPointCross(Parent1,Parent2)6 d1 x1 c$ v) q
    7 c& ]# e* K6 F, p$ m5 P
    global n Children1 Children2 VarNum
    0 \$ ~9 l# G+ _Children1=Parent1;: B! _7 n) r$ j
    Children2=Parent2;
    & P, R" P: {! O/ N2 tPoints=sort(unidrnd(n,1,2*VarNum));
    % A$ A  g" j+ k7 @! n7 b: F( Z" }# vfor i=1:VarNum
      `/ z7 g8 x+ ?- X; S$ T    Children1(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent2(Points(2*i-1):Points(2*i));
    6 b1 s. r' ~! H  m1 v) s    Children2(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent1(Points(2*i-1):Points(2*i));
    6 ~, C3 S3 H/ h% |' a4 K& ~end
    5 C: \0 a5 _% z# Z. a7 s4 }
    8 I5 K9 Y. B0 S4 {$ C9 R* {6 J% \4 _%变异操作
    : w; q$ Q2 K, P4 P$ g: n! k4 Afunction [NewPop]=Mutation(OldPop,pMutation,VarNum)
    3 n% F( I' I, h8 D+ B. L4 Y! x' C! S2 e+ C# A; L: b
    global m n NewPop+ g8 O) w+ v! m  @* V4 T
    r=rand(1,m);
    " D& e7 h: y" B; k" zposition=find(r<=pMutation);
    2 H  ^5 s( {& Y! V3 T1 @. x& a9 jlen=length(position);
    1 N( L8 M! F" ~, \: b' A' e2 X% Hif len>=1
    ( B2 ]: E6 T0 T6 o# @9 M   for i=1:len5 ?: ~/ g" R7 `  {
           k=unidrnd(n,1,VarNum); %设置变异点数,一般设置1点
    1 Z1 ~& Y9 X% H0 q* Z       for j=1:length(k)0 \( t4 ^2 _% _" H2 {- j
               if OldPop(position(i),k(j))==1
    ( i4 k& R% h0 K) o- U  P3 R( y              OldPop(position(i),k(j))=0;& b( a* v0 j6 [, @. ^0 A  e
               else
    , A0 t& M6 \2 T( o) ]6 U( J              OldPop(position(i),k(j))=1;
    5 D% K" {! z# w4 w           end
    ) Z4 I8 z5 E; A       end
    ) _5 ^* x! j/ m6 s5 W& D( l5 e   end
    ( _. ?# n) v0 J% D5 @end
    ' k: h+ Y  a" C6 y1 B, N5 Q- g- cNewPop=OldPop;7 }, I, N6 G: q
    ) w5 C- _0 ?$ \( ]- D
    %倒位操作
    # G, @2 I+ H; f. r; d# `+ N" v* h! z8 U3 C) a1 Y& m+ J% V4 ~
    function [NewPop]=Inversion(OldPop,pInversion), g2 z6 d, K6 G/ ?# ~
    ; K, w" W: ^1 x# G( I
    global m n NewPop" @) M$ l( a9 M7 \- D' Z; a
    NewPop=OldPop;' n' \5 B# j! E& V+ T1 m* O
    r=rand(1,m);
    . ?; i$ W, N( l3 g% B7 L5 Q# j$ ]- _2 vPopIn=find(r<=pInversion);
    4 N  j( ~5 H- R/ A1 a+ llen=length(PopIn);
    ' L2 L7 p# O/ h/ b4 iif len>=1. e9 F0 n% g# G* {& Y, j4 y' ?
        for i=1:len
    $ _: G7 A) f; m# Q/ ~2 `        d=sort(unidrnd(n,1,2));
    + F9 J" U% S- _0 y3 ^        if d(1)~=1&d(2)~=n
    ; u0 i: e8 }, U' r/ L5 F$ f           NewPop(PopIn(i),1:d(1)-1)=OldPop(PopIn(i),1:d(1)-1);; e, `5 w, ^2 S. H6 q
               NewPop(PopIn(i),d(1):d(2))=OldPop(PopIn(i),d(2):-1:d(1));/ `# P0 E' p- j7 o/ }
               NewPop(PopIn(i),d(2)+1:n)=OldPop(PopIn(i),d(2)+1:n);( }$ M8 T2 V) F. R& n2 p( g
           end
    3 g  ~& i. X- U" s; ~   end9 D9 {' t& K' X8 p5 l
    end
    & d) r) Y! O: e9 k3 A: X4 [; D2 ^7 [' \, K! r+ Z
    七 径向基神经网络训练程序
    3 c0 D7 z# q* M; C! t
    7 ]3 E4 y5 m4 v- @clear all;
    6 e, t( `' u7 U' m# f9 Gclc;( g& Q, x; e  v' J+ s. \& B3 G* C. H2 D
    %newrb 建立一个径向基函数神经网络
      P  a6 `' X* R4 ip=0:0.1:1; %输入矢量
    ( |/ t/ S3 j0 L, G% s' I1 ?7 T2 Mt=[0 -1 0 1 1 0 -1 0 0 1 1 ];%目标矢量" f- m$ u! g5 B8 Q; |
    goal=0.01; %误差
    ) t4 v& a9 u# q) J8 t" E0 M0 d: isp=1; %扩展常数
    9 u$ z; o0 y  S6 M. jmn=100;%神经元的最多个数& T/ ~! E* Q" C
    df=1; %训练过程的显示频率
    & S8 C. n, f9 _/ p( ?- I0 H+ c) K; N4 n$ h[net,tr]=newrb(p,t,goal,sp,mn,df); %创建一个径向基函数网络
    - B* J! a8 }% v1 G% [net,tr]=train(net,p); %调用traingdm算法训练网络
    1 I, d) b! U( y! N! a$ r%对网络进行仿真,并绘制样本数据和网络输出图形
    " Y( x- i- n7 U; \A=sim(net,p);
    ) z3 C" d* G3 S; dE=t-A;
    / F* B* n" j* F0 {2 o: }. Jsse=sse(E);1 W- X4 n7 Q# H. i: T9 _
    figure; 8 Z, r( V$ K" k' K" u
    plot(p,t,'r-+',p,A,'b-*');/ g  ~. n: u2 g* ?" w0 K0 Z
    legend('输入数据曲线','训练输出曲线');5 G% z! U( y- W8 P2 E! Z8 K3 U
    echo off
    ! m3 N" J9 ^4 O3 R) u) T# k+ ^+ }7 U$ b/ T$ V  h" C5 }7 r
    说明:newrb函数本来 在创建新的网络的时候就进行了训练!  k5 {8 K# ]! K/ j& k
    每次训练都增加一个神经元,都能最大程度得降低误差,如果未达到精度要求,/ _) _: P2 Y% m0 x9 v
    那么继续增加神经元,程序终止条件是满足精度要求或者达到最大神经元的数目.关键的一个常数是spread(即散布常数的设置,扩展常数的设置).不能对创建的net调用train函数进行训练!0 M# H+ E8 E. @$ o* i6 C0 h$ u
    * [& P7 b- c0 h

    9 I) a' [* f/ j* Y/ T; F训练结果显示:/ O' [  [! _, ?; F9 Q1 a2 H3 I  E5 a# h! s
    NEWRB, neurons = 0, SSE = 5.0973
    2 Z) a0 x4 _6 oNEWRB, neurons = 2, SSE = 4.87139/ q8 S4 h% _8 g- l
    NEWRB, neurons = 3, SSE = 3.61176
    5 D. d" G! e5 p8 D/ R" JNEWRB, neurons = 4, SSE = 3.4875; Y+ z$ f+ L1 X6 B3 A9 X
    NEWRB, neurons = 5, SSE = 0.534217' h5 _& |* X( C5 C5 \- j
    NEWRB, neurons = 6, SSE = 0.51785
    : ]6 Z0 T7 q' @NEWRB, neurons = 7, SSE = 0.4342597 r: B) m* }2 Y5 l, b# i
    NEWRB, neurons = 8, SSE = 0.3415188 [4 g6 n2 e! C
    NEWRB, neurons = 9, SSE = 0.341519
    7 ]0 G* Q. R" u6 bNEWRB, neurons = 10, SSE = 0.00257832+ Y0 m* K' X. N! F$ ~

    . A. O3 z3 e- j八 删除当前路径下所有的带后缀.asv的文件7 [; ~' U% X( r/ p7 _( w4 G: w
    说明:该程序具有很好的移植性,用户可以根据自己地+ Q# M$ @3 L/ P( v0 ], q, a
    要求修改程序,删除不同后缀类型的文件!
    6 j( j2 g5 ?$ M" q: _1 ~( lfunction delete_asv(bpath)
    0 [- M* I" ?" |" f8 ?8 t! E%If bpath is not specified,it lists all the asv files in the current% A1 q- n1 b: H  e* Z, B& H
    %directory and will delete all the file with asv
    ; j) h) d) o" T2 B' [" s% Example:
    6 G* n! q- p/ G# ]%    delete_asv('*.asv') will delete the file with name *.asv;9 o4 X" E2 o. ^- v
    %    delete_asv will delete all the file with .asv.
    6 G3 L2 @8 M6 E, K0 z* q" s- K1 m; m0 Z& f. r4 A  I
    if nargin < 1
    ( D+ h* u8 Z8 x0 v$ w% v8 }%list all the asv file in the current directory
    2 o" o* m! H7 C9 g3 g: _# q& a% A8 X; p    files=dir('*.asv');7 G% g: O9 ~" ~3 S4 X2 I4 i9 T3 _
    else
    9 }7 y/ {" ^9 ^% P* }: R. a% find the exact file in the path of bpath
    & `" t4 h, i2 N& i3 n; i    [pathstr,name] = fileparts(bpath);
    0 r; `3 ?, y  Y! |) x& e2 O    if exist(bpath,'dir'). h1 i$ [6 C, j" \4 e
            name = [name '\*'];
    $ p, C. q6 S9 l/ t: \: T    end
    / o7 i4 w9 H/ b. T: M    ext = '.asv';
    9 L: G# h5 Y1 e0 x1 i    files=dir(fullfile(pathstr,[name ext]));, u( ?: x5 S6 h; S: b
    end3 {4 R4 Y& A2 ~4 _; v
    9 d' \1 f5 s' \1 l$ j8 F
    if ~isempty(files)* f* L( Y3 s: q$ R6 F' @1 j# @# r
        for i=1:size(files,1)
    - _& X$ `5 z$ t- ~+ J        title=files(i).name;
    8 }( E- b' D+ X$ G5 t& r        delete(title);$ q7 R* R5 Q  O! h0 O
        end
      G( i+ c& D3 U; Cend5 `5 S4 r- @  F7 L2 x9 W& D2 w
    : g# v" v' m$ E! N
    , F( P1 O$ A1 {; h% x4 R
    同样也可以在Matlab的窗口设置中取消保存.asv文件!
    # P# c9 H! q2 m0 H$ ]0 E
    zan
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    [LV.4]偶尔看看III

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    楼主很强大 顶一个  估计明天 我要调试一天的程序了 吼吼 比赛加油

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    lihehe12121  恩恩呢嫩。。。  详情 回复 发表于 2013-7-27 15:05
    lihehe12121  厉害啊。。。。  发表于 2013-7-27 15:05
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    群组: 数学建摸协会

    群组: 2011年第一期数学建模

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