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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
0 z! R; ~2 |. i/ |7 u _%--------------------------------------------------------------------------& o% @ p- }& o/ M
% GACFA.m
% J7 K+ s4 l' I% \9 u% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
6 D' V' D0 C: U% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
& j) d' A0 ^, R9 n. R%--------------------------------------------------------------------------
: U0 M# ~2 Z, R* }( h8 D$ e% 函数功能
( U6 S: [; Y! r! S V% 使用遗传算法求解通信网链路容量和流量联合优化分配问题
, u T8 _1 ], P%--------------------------------------------------------------------------
# d: N; e9 v4 M" G) k) {% 参考文献% s0 c2 k1 m) A# u' Q- }7 x
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J]. V0 L% B3 R7 w( C7 e1 y* V
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
. _$ L) s9 F# c5 B5 z& `' P/ d%--------------------------------------------------------------------------
: K+ K- F0 @+ m2 K- n9 O% 输入参数列表* \: m* v7 t) M4 u3 h
% M 遗传进化迭代次数
8 i( s/ ?* N2 @: \% Y% N 种群规模(取偶数)8 `* Y" M/ Q4 S, u! R+ Y- u
% Pm 变异概率
; l5 G- i4 g6 x) {2 {, o- |9 Y2 Z4 k& V%--------------------------------------------------------------------------% ?9 @$ @! w/ ?
% 输出参数列表$ G/ \# N, Z1 E1 S& H. `
% Zp 目标函数最优值
. ?8 E( ]$ F" W. r& O: @' r( p @% Xp 路由选择决策变量最优值: N, ?* }" d4 E8 M3 I
% Yp 线路型号决策变量最优值* b, \5 U: P" w' X2 Y
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
5 r2 C* z `, W. L% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录7 j" r) t" Y$ b
%--------------------------------------------------------------------------
] L. w. c( I) k* H1 {+ x$ d; t' @8 Q6 f1 R8 x
%第一步:载入数据和输出变量初始化
- R& m$ g( H3 P! D6 @3 t7 z, O: |load DATA_CFA;+ K; F- o+ a) x7 l" O3 w9 s+ h4 ^5 \
Xp=zeros(14,1);8 i+ |$ n3 g% y f% D3 D
Yp=zeros(8,3);% E- O& ]1 i) u0 a
LC1=zeros(1,M);) \( Y: `2 ~+ }- y5 L2 |1 R( U
LC2=LC1;9 O2 Q( E% T3 i9 o& H' b3 T
2 X2 O% h k9 B1 L3 E C: s
%第二步:随机产生初始种群' v% J7 B: x/ m4 c$ Y' G% N
farm_X=zeros(14,N);. P) O5 P+ J/ L: n/ m9 J
farm_Y=zeros(8,3*N);6 i/ P3 w4 A& M$ k
for i=1:N
- f" q. c! Y8 e3 A& A/ [ for j=1:2:13+ U* H$ \2 q# Q
RAND=rand;
+ ~7 c! o! D, `# ]/ i if RAND>0.5% H6 i5 v: x4 y: n V; }( ^2 I
farm_X(j,i)=1;
3 X" K' N+ ]+ d- w3 A else
2 H% R+ S' \) {) m, C. Y+ d farm_X(j+1,i)=1;! t, Y( M8 g8 V1 f, l# o
end
p- i8 ]7 Q5 X" W end
: r9 U3 c1 W- M. vend
" ~8 t6 I0 C) Z9 a+ |$ H9 J4 [8 `: \3 Xfor i=1:N
: X! Y1 M8 a; I; L; j9 y. \* L for j=1:8
8 M8 l; b5 {4 z RAND=rand;
$ W$ x9 ^3 U1 Y) v, n$ ^ if RAND<1/35 q! R' ]$ t- e5 f# |7 N
farm_Y(j,3*i-2)=1;
& V4 r ^$ b' c! ^2 G elseif RAND>2/3
* o3 M+ n' P) ~6 i0 i farm_Y(j,3*i)=1;
! N5 `' L7 s4 e N else
! | Q1 s- M5 p' i6 N) h6 I# ~ farm_Y(j,3*i-1)=1;
- E. [- J5 R, H2 E/ `+ }; R5 {2 ^ end8 z! T1 `8 Z( t' q
end7 O/ y: m3 p8 S+ l, Z
end. U, G5 u8 q4 K$ r3 ~
' c/ G) e- M/ D% I& l& hcounter=0;%设置迭代计数器3 S- u, N4 d2 A/ F5 u
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
6 m% }0 k/ w9 ?: c6 @" W
( y, m) z* B+ w& [ %第三步:交叉) i* ]+ I+ c6 y0 Z. {8 m+ ?
newfarm_X=zeros(14,N);. y3 C$ r' t* M8 s6 ?' ?2 o" o
newfarm_Y=zeros(8,3*N); [) ? b @1 D; n
Ser=randperm(N);+ l% l7 @: w8 ?- ~" L6 d6 U
%对X做交叉
" _% b, J5 g, G- `; q# J$ r. _' ^ for i=1:2 N-1)7 `- Q6 j9 ]. `" `1 [/ S
A_X=farm_X(:,Ser(i));
# Q/ ^/ B% g& z- z8 t* w# d9 G+ b8 \ B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
; {- y" ~+ x7 Z* F, n3 @0 g cp=2*unidrnd(6);
9 y% y. q$ o1 S6 i a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
0 `- F4 R7 Z: ^/ R% u. D9 r b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];" q# D' g0 } }9 U
newfarm_X(:,i)=a_X;- p x0 s6 W+ V- ?1 \! Q
newfarm_X(:,i+1)=b_X;
7 @ t& W9 x, y end A X- d3 M) M2 L1 M
%对Y做交叉# Y9 g- ?$ U' \9 }, `4 h, S' h: q
for i=1:2 N-1)+ F$ k7 b0 j7 U
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
, W# A2 x) \7 V2 T, P: M5 v B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));8 C+ R' c G0 v( j
cp=unidrnd(7);
7 k1 t. N# a- g T a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];$ N+ C; Y) G9 g- c# V
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
& F, T7 \; t/ q+ t( ]. I newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y; z8 {$ ^( |5 i: O8 Q% T
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;% d9 U8 }. v, d$ o( D2 I
end2 q; Y, J0 S R* q( ^- v
%新旧种群合并+ r' L% M$ x- {# n+ N
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
# Y* ^- P4 z2 _: C& E3 ^! v FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];* L' |1 e8 y: T2 v
. ^, S) x3 o. _6 i
%第四步:选择复制
% Y' w1 K- d; ^& @* ~6 N3 U Ser=randperm(2*N); I! i8 g% @& K$ D# \4 y1 }
FITNESS=zeros(1,2*N);
* S, k+ O3 l j2 D fitness=zeros(1,N);: M5 m' H$ @! q4 R e, ~
for i=1 2*N)# K$ E6 m! e+ s6 \
X=FARM_X(:,i);" v" h; E z. |; a
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
B! a# P( f0 z( ` FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
0 O* E0 g! n. o7 [( K5 U/ T0 J end
- {' X* o3 s1 J \4 n+ y for i=1:N' L. C0 K: i8 I& L6 I, e! d& A
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
0 u6 Q/ G# g& U0 |) v- o f2=FITNESS(Ser(2*i));! W+ F+ {8 n5 B |
if f1<f29 U$ k9 G$ i0 m+ V, z1 z' t3 S, E
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
6 E3 ]) N3 v# g4 v6 J farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
- c- r: I/ k+ h$ ^# X4 T9 M# ?8 M fitness(i)=f1;
) ^6 a, n! r; x) b* p- m else R9 K% ^, G; X* J* D" { e! B
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
0 S. E# j0 J/ P" W: \8 V farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
5 l" A, L$ T/ H7 R1 b V7 s( ] fitness(i)=f2;& p& j. _5 o3 l% f+ f( q: z- U
end) f- S/ @0 h0 X% ?8 }4 Q' }# H
end* f/ m7 q6 D7 p9 H T0 U
%记录最佳个体和收敛曲线- r: I! u" l' F( o0 Y3 }
minfitness=min(fitness);9 f2 V7 x S% q8 W4 n
meanfitness=mean(fitness);
: l7 s" p5 U6 g0 n: n- s LC1(counter+1)=minfitness;6 ^, i+ d2 `7 r; \1 q$ C; ?
LC2(counter+1)=meanfitness;
! d6 b' S0 U( L! j4 f7 ?( B5 t pos=find(fitness==minfitness);
9 [( h" t: d# F9 y- o$ y& f% c' O" x Xp=farm_X(:,pos(1));
+ O$ J" U3 I' c/ c Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
K1 k1 [ J4 U8 k# v8 M* S, Z Zp=minfitness;
4 u5 J3 O' q9 D
: x$ @* ]' H- B1 c %第五步:变异
& G: h6 P6 a, L: ?. k for i=1:N
( V9 [& Y# Z4 C( T [1 p if Pm>rand$ `: { S$ a% x6 @9 c9 g/ n
GT_X=farm_X(:,i);
" D6 k5 E6 p, z GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
) A( S1 F" e# K3 l% t9 a pos1=2*unidrnd(7);
+ L$ w# S+ c ] if GT_X(pos1)==14 ?0 T9 D! J% Z3 h- @" N8 m
GT_X(pos1-1)=1;. u' U: H2 X+ n( x) Q1 }4 |
GT_X(pos1)=0;% [6 U5 c+ s8 ?# B" p$ Y2 b$ `7 g
farm_X(:,i)=GT_X;
$ K8 b9 G) @) _* B6 }+ z elseif GT_X(pos1)==0 G6 D" `0 f8 b# u8 y) g' L& \% `
GT_X(pos1-1)=0;
6 l- I+ p( s( q s% X( B% \ GT_X(pos1)=1;
0 w1 C2 }* M8 F- O6 z# |$ y9 d farm_X(:,i)=GT_X;
7 h6 G% N& N9 }( V1 U else
0 C! J* b; f8 n/ h7 ~0 ? end
) k" _! c# V* P" w# j pos2=unidrnd(8);$ Q1 n/ l* Q9 L( }
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
% ]: n2 r" ^& C) U9 K1 e3 I GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;; b3 L; U) I* j+ k7 b: ~4 k( Q/ u
end
! @0 w( b, T3 l' j8 k2 H$ J( y% h end4 P/ ?1 M9 F8 C6 l# R
" l5 i; V! R3 x( `7 c( V
counter=counter+11 E8 ^% k) r6 M, ~
end3 i$ w/ \2 W7 T9 F; b
Xp=Xp';
, @' n) C% |& {+ [Yp=Yp';* Z v2 l& G+ l6 Q: V: f! r M! @
%plot(LC1) i3 w( G- M* C* s# g- N
%hold on# S$ b1 w3 U# z0 {2 I* F, E' p2 T y
plot(LC2)
' W6 v7 ?0 R4 f- d/ K' | A/ q请问高手在第一步中的数据导入(load DATA_CFA)中导入的是什么样的数据、有什么用、与程序有什么关联?最好举例说明。 |
zan
|