TA的每日心情 | 奋斗 2021-5-1 20:26 |
---|
签到天数: 2013 天 [LV.Master]伴坛终老
- 自我介绍
- 数学中国站长
群组: 数学建模培训课堂1 群组: 数学中国美赛辅助报名 群组: Matlab讨论组 群组: 2013认证赛A题讨论群组 群组: 2013认证赛C题讨论群组 |
2#
发表于 2014-8-6 10:39
|只看该作者
|
|邮箱已经成功绑定
仿真工具还真没有,我觉得需要看看具体用在哪些方向,可以具体找代码!下面是一个TSP问题的代码- % the procedure of ant colony algorithm for VRP
9 D V3 G6 W+ R' Y5 L - % ' p- Y, @: ?( [- {- S' A5 @
- % % % % % % % % % % % 4 \9 [: r# {# B9 V8 L
- * c; N. I2 z' C* F
- %initialize the parameters of ant colony algorithms : H1 D! c6 Q\" X x2 `7 q3 B8 y
- load data.txt;
8 u# ^5 n9 k1 Y- |* Y% Q8 E% B - d=data(:,2:3); 3 o& f) p6 L( N( ]( w
- g=data(:,4);
; R7 o\" X$ o: w$ b - m=31; % 蚂蚁数
\" k- H' A3 h9 ^! f: U: S* e - alpha=1; 7 N8 Q3 b\" ?5 o* u$ X
- belta=4;% 决定tao和miu重要性的参数 M6 M% X$ X t9 W
- lmda=0; 0 F7 s/ V. k* ?' l
- rou=0.9; %衰减系数
6 p x6 H: e+ x - q0=0.95;
! A7 y3 b6 @' Z9 U6 |& L* i - % 概率
* V3 J/ X\" X ~\" m - tao0=1/(31*841.04);%初始信息素 ) T5 ?& _0 p! D- m9 D$ F
- Q=1;% 蚂蚁循环一周所释放的信息素 \" B- w7 Q& P9 x8 w1 i: Y6 R M
- defined_phrm=15.0; % initial pheromone level value # m. n8 W( ^7 }6 k9 t% P4 B
- QV=100; % 车辆容量 . r* e8 K, ^/ E8 ^! l
- vehicle_best=round(sum(g)/QV)+1; %所完成任务所需的最少车数 # X' r- }0 [! P) s! t; n( S0 E& y
- V=40;
; P& H1 S7 G\" f' j - % 计算两点的距离
$ E3 @0 H& O' R+ Y9 c) K - for i=1:32; . e z7 U- I; y. x3 v7 `
- for j=1:32; 1 @6 L$ t1 J/ N) Y) S4 d
- dist(i,j)=sqrt((d(i,1)-d(j,1))^2+(d(i,2)-d(j,2))^2); , w\" L, R: k e- l+ z0 f8 w5 H8 g
- end; ! u: N6 f* W\" ~. r
- end; $ f7 [+ l& ~5 M ], }# ^5 a% J$ p$ M
- %给tao miu赋初值
/ i1 Z7 K- d+ Q/ P* U - for i=1:32;
9 F% k: _* d3 \2 C# u5 H - for j=1:32;
x) z0 m+ k) Z: O( @* S - if i~=j;
: G1 c( x j- B% _% R. k - %s(i,j)=dist(i,1)+dist(1,j)-dist(i,j);
3 d% `3 j4 \9 L' t: j$ {+ l - tao(i,j)=defined_phrm;
3 \, I6 S\" o3 P+ ]6 [ - miu(i,j)=1/dist(i,j);
) ]9 R) ~6 U: N - end; % R9 ` c9 D0 p: P
- end; ! b$ \! C) `8 ?! O+ B. Z
- end; 1 ]5 Y# M& h1 q- J) B% v; f/ ?& {
- : m( R! M$ Z* _! J+ B4 }2 m
- for k=1:32; \" Q+ ?0 s& w w' e
- for k=1:32;
3 U$ c' _$ H9 Y% k - deltao(i,j)=0; + m( o$ Y l; g& r/ u7 ?) W1 a
- end; + h4 C9 {\" u6 U4 h! L' J
- end;
7 C& m1 r ?) i( [- g\" l - best_cost=10000; 8 C0 Q; x! \' O! ?' q
- for n_gen=1:50;
' E) j. |3 e1 [- \2 i - print_head(n_gen); 3 H& g+ J6 G: n& e. [% \# M
- for i=1:m;
1 L5 P j4 Z. _& ~* D - %best_solution=[]; 3 O\" Q5 j6 O\" E' Q' r
- print_head2(i); ) \' Y4 f\" m1 g' }4 `1 v
- sumload=0;
0 M j3 D% V( x3 X: h - cur_pos(i)=1;
% V9 e5 H% j7 @ - rn=randperm(32);
' i! k1 n/ Z, J; A( ] - n=1; 3 }\" r4 v8 G9 [5 T* S1 Q0 Y# K: `4 n
- nn=1;
0 ^* p% g3 m# O% B: n9 D4 ~$ H - part_sol(nn)=1;
8 E' y: n# q2 g- o - %cost(n_gen,i)=0.0; , }! I+ S, U5 A
- n_sol=0; % 由蚂蚁产生的路径数量 0 ^ X+ S: g7 Z5 L+ w
- M_vehicle=500; 3 ^7 u) O# R5 [9 E$ G
- t=0; %最佳路径数组的元素数为0
: b; i) t% \\" G4 ^! f. E# P, p/ q1 h& ? - 2 I; B4 x+ `8 w! z/ @
- while sumload<=QV;
@9 Z5 g! V# l: z6 q - 4 Y- W+ ~0 J: C- b0 }. ?
- for k=1:length(rn); % ]8 k# \! ]! _0 n& c9 D0 y9 j& |
- if sumload+g(rn(k))<=QV; 3 h: R8 E* }9 I5 n- |2 P
- gama(cur_pos(i),rn(k))=(sumload+g(rn(k)))/QV;
5 @, \% |, O% @/ S; M6 d7 l - A(n)=rn(k); 9 ?$ o' G- g$ k2 ?% r. m0 u
- n=n+1; ! ?9 L6 y) H* `9 S
- end; 0 m& i& }9 S- _# u& d0 Q/ J
- end;
3 u1 R, O% j( N# o% a1 D& U - fid=fopen('out_customer.txt','a+');
$ b\" r- l6 i% R% [6 H/ r q+ F - fprintf(fid,'%s %i\t','the current position is:',cur_pos(i));
# T; Z: @7 w) ^% c8 }4 z# b9 F - fprintf(fid,'\n%s','the possible customer set is:')
% D c ^: W* N- m3 U - fprintf(fid,'\t%i\n',A); 1 v% T7 l! |2 t. @
- fprintf(fid,'------------------------------\n');
% u+ m) c# M+ \4 V$ ]% ] - fclose(fid); & ` B' A! E N! Y' u7 D# I7 @1 ^
- p=compute_prob(A,cur_pos(i),tao,miu,alpha,belta,gama,lmda,i);
: V t) z4 P+ z1 }8 h# P1 E0 o# [. v - maxp=1e-8;
2 h& r; {& F2 f' Q0 } - na=length(A); + {9 B0 |$ y0 X: e& {
- for j=1:na;
8 M6 R4 o) i- C/ o+ w3 U$ d - if p(j)>maxp 4 `0 Z# B: g8 S' i# b
- maxp=p(j); 6 p M\" }. L0 a, A* l
- index_max=j; 0 J3 N) k/ y P- U1 I. _
- end;
d2 `* b# t4 ]: | - end; 6 E% G8 G. T, I; _% u8 Y
-
. U5 K/ k3 X2 j/ `! w S - old_pos=cur_pos(i); : _+ m' f% V& C( q5 Q0 j. [% p
- if rand(1)<q0
3 S/ i\" a/ |3 Q3 I4 |+ s - cur_pos(i)=A(index_max);
5 P! R, ^0 ?, n& K - else
6 w& u8 t& X+ }+ M& H9 p - krnd=randperm(na); . n/ ]- {5 S) v: u3 {/ m5 }
- cur_pos(i)=A(krnd(1)); 9 t+ c& F+ |) N) Y5 a5 {4 A: W
- bbb=[old_pos cur_pos(i)]; * @+ s- v- B$ L* d0 N3 O
- ccc=[1 1]; ) M7 a2 }1 ~+ O
- if bbb==ccc; ; a% J' ~2 W7 b; l& S: w
- cur_pos(i)=A(krnd(2)); . S9 W9 o# ^0 G\" M7 F& c( U0 a8 s
- end;
) M\" n) @3 e/ A6 H! i - end;
; j6 S# I6 b) E/ t -
5 L4 H; @/ ^\" s/ d - tao(old_pos,cur_pos(i))=taolocalupdate(tao(old_pos,cur_pos(i)),rou,tao0);%对所经弧进行局部更新 ! _% _9 w2 w. c\" Q( ]
-
) S6 A @8 i* Y% z4 Z$ n% j A - sumload=sumload+g(cur_pos(i)); + N: e. I. }8 @- k$ [6 M- Z
-
3 ^. E6 u# L- j7 r - nn=nn+1;
$ S& t) ?4 r8 }7 r# l - part_sol(nn)=cur_pos(i);
% r, j, X; c& |7 w2 n, q( k7 T - temp_load=sumload;
$ | d- P4 ]; f4 i# v - / K3 l! C! Q9 t\" d9 z, ?
- if cur_pos(i)~=1;
; h; V$ J0 Q/ } - rn=setdiff(rn,cur_pos(i)); # ~\" K' E/ I3 B$ k\" G* v8 |; d7 Y
- n=1; + t* M# p7 N7 ^+ Q, H
- A=[];
2 s* H! |& W3 q5 S( V\" w9 x - end; \" o/ u0 W* k3 O& I% B
- 9 O+ S) }6 o3 c$ M! ~$ u5 O* z
- if cur_pos(i)==1; % 如果当前点为车场,将当前路径中的已访问用户去掉后,开始产生新路径 3 u$ ^; ?5 y5 x' C% k& f2 ~
- if setdiff(part_sol,1)~=[]; 0 f7 \ g8 h1 `* c
- n_sol=n_sol+1; % 表示产生的路径数,n_sol=1,2,3,..5,6...,超过5条对其费用加上车辆的派遣费用 % |\" U) W: A8 w$ B8 r
- fid=fopen('out_solution.txt','a+'); ( U @! m) c# d; G
- fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'条路径是:');
: j! J2 u4 j7 L7 Q - fprintf(fid,'%i ',part_sol); - O& W4 k: S. T' s5 J/ [
- fprintf(fid,'\n'); 2 N0 k5 J8 B! x' d, b# r! R
- fprintf(fid,'%s','当前的用户需求量是:'); L) O$ x( ]* ^0 q: c- N7 k. p
- fprintf(fid,'%i\n',temp_load); 8 l/ g* R0 V% e+ z6 m s$ p
- fprintf(fid,'------------------------------\n'); . E$ {\" o9 ^. M2 W7 a
- fclose(fid);
3 U) R; H$ Y+ @/ n9 O3 ~0 d4 j2 r - \" h& [; g% ?' H2 J$ T8 |2 d
- % 对所得路径进行路径内3-opt优化
$ R; }; ?- P a: r! k. w. p& n# S* B - final_sol=exchange(part_sol); 9 p9 D9 p1 A( P
-
0 p$ ^8 I\" Q$ j7 b6 Q) `/ O - for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 - q, ` I+ F4 t( O
- temp(t+nt)=final_sol(nt); 3 S5 ~5 k\" W: {( ~7 Y6 U
- end;
5 d# F1 u! u, G, r - t=t+length(final_sol)-1;
* L; t+ s' M0 M* H* D; @ -
' B1 c7 H, ~) G- S8 d8 w5 E* A - sumload=0;
3 `. N# J5 r! F: s) a+ k - final_sol=setdiff(final_sol,1); 1 Z( {5 c. a1 u, j! G
- rn=setdiff(rn,final_sol); z: K* o/ I! _
- part_sol=[]; 7 H* J& `) @! P( G7 {' L
- final_sol=[];
5 }\" L- E7 k4 R7 B: e& u: r4 { - nn=1; , j( T5 M9 p2 K: g8 e( }- |$ y
- part_sol(nn)=cur_pos(i); \" S* Z+ B7 h: M% h2 h A
- A=[]; 2 H. [/ N, I& g$ K$ A0 v
- n=1;
\" p7 C% M0 \( w -
$ |4 g& {% c) M3 l! {) w( u\" H0 Q8 r - end;
5 P+ A7 `; a\" _4 ^\" H - end; & u1 T! y2 W1 j
- - B$ ]0 Y1 Z* _3 K# N1 u
- if setdiff(rn,1)==[];% 产生最后一条终点不为1的路径 - e5 x# ?8 P# J+ u% K1 _
- n_sol=n_sol+1;
( `4 C2 [/ A: r# R- w - nl=length(part_sol); ! W\" y3 E4 P8 m# y6 P
- part_sol(nl+1)=1;%将路径的最后1位补1 . G6 A# f/ B7 u- B; m- |$ V5 W
- 4 {3 }8 t& ` k7 @, ~8 u
- % 对所得路径进行路径内3-opt优化
% U) ?7 Q3 h2 `/ I q - final_sol=exchange(part_sol);
\" v# H( N0 T1 p2 W\" G - 3 k& p9 [, @1 J6 b
- for nt=1:length(final_sol); % 将所有产生的路径传给一个数组 ; l: p. C' a1 p9 y
- temp(t+nt)=final_sol(nt);
/ O- B! i, N3 B d0 E5 z - end;
2 q3 D% O4 b: @/ {! {# ]( Q - 2 P0 b* H N+ _
- cost(n_gen,i)=cost_sol(temp,dist)+M_vehicle*(n_sol-vehicle_best); %计算由蚂蚁i产生的路径总长度 8 e1 T3 B$ i% {6 N, e
-
+ ~4 r- `$ v6 ^+ Z - for ki=1:length(temp)-1;
% m( U8 ?2 i! A# L - deltao(temp(ki),temp(ki+1))=deltao(temp(ki),temp(ki+1))+Q/cost(n_gen,i);
% h1 e' C% y1 _! N - end; ' A+ i% G! i4 {4 K& O6 b% Y
-
$ }; Y' B' d# G5 z4 q - if cost(n_gen,i)<best_cost; 0 L8 U5 l. ?2 u$ w% c6 n
- best_cost=cost(n_gen,i);
7 Y0 Z9 X\" D1 s - old_cost=best_cost;
1 n O _: g& M/ k$ `& ` - best_gen=n_gen; % 产生最小费用的代数 8 v6 `8 q) I1 X4 n. e
- best_ant=i; %产生最小费用的蚂蚁
+ c [+ b+ Z- D7 b1 F6 m - best_solution=temp; 5 `( K/ ^6 T& L3 m6 S& l
- end; & B2 \9 L* q0 O0 p' D
- * r3 s5 Z\" |\" ]! _1 ~# U, k: F
- if i==m; %如果所有蚂蚁均完成一次循环,,则用最佳费用所对应的路径对弧进行整体更新
! V7 M4 N6 H1 l\" U' } - for ii=1:32; 7 r- B# s( ^: H# a4 r
- for jj=1:32;
8 \* ?: \* y3 v1 r+ N - tao(ii,jj)=(1-rou)*tao(ii,jj); 1 O9 k+ N9 ?! r3 L9 f9 j+ K
- end; % z* o& K! f4 ]% b( N/ L/ g$ Y
- end; 4 B6 a\" x3 E% O! c\" h( ^) ^\" m
-
* N Y9 i/ |0 g) o5 I% R7 a: n - for kk=1:length(best_solution)-1; ( A, z/ _$ Q/ s! `; W
- tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))=tao(best_solution(kk),best_solution(kk+1))+deltao(best_solution(kk),best_solution(kk+1));
. q4 z4 W& T( H3 W8 y( s4 K - end;
X6 T+ w, ?7 w& U - end; 5 Z( G# i5 g; q+ v
-
4 U: `1 \* D4 ?* H\" ~8 u' h - fid=fopen('out_solution.txt','a+');
( L& V, T\" a8 c+ q - fprintf(fid,'%s%i%s','NO.',n_sol,'路径是:');
+ [2 F: R w3 J3 t$ c\" w - fprintf(fid,'%i ',part_sol); 3 z1 V7 E/ J- T7 F# H3 B
- fprintf(fid,'\n'); : H5 M# a: Y+ \) C, y+ F
- fprintf(fid,'%s %i\n','当前的用户需求量是:',temp_load); 0 r8 I( ~) B& Z
- fprintf(fid,'%s %f\n','总费用是:',cost(n_gen,i));
+ x0 X7 k. d5 I9 d3 S - fprintf(fid,'------------------------------\n');
1 q& j\" f1 j1 C# h( Y - fprintf(fid,'%s\n','最终路径是:');
4 h K1 p\" L+ Z1 Q - fprintf(fid,'%i-',temp);
* E) A. O7 h; U$ J* M - fprintf(fid,'\n'); T5 b$ Z0 a/ x
- fclose(fid);
f, W. s\" u T# ] v - temp=[]; # `$ d+ o7 n' k0 J
- break; 8 d! x8 f( ^. M. Y1 y
- end; / `5 `: u. E1 u# P
- end; * r% J1 T# S$ z0 X; D+ G
-
8 q# n\" k4 _! i- n7 x - end;
8 ]) h: o. i4 p. t\" b1 e$ i# P - end;
复制代码 |
|