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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
. v$ Y* y8 y K% R%--------------------------------------------------------------------------4 m* R) `0 e# M- o/ m# O
% GACFA.m
* H+ C# B1 E$ T, p: q! D% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
2 w3 I, U4 v! @4 m8 U% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
) Z+ A- \: `1 x5 e* b%--------------------------------------------------------------------------
* e9 k' X6 i/ s% 函数功能
' o& ]2 |) t1 W* p( h% 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% m% J+ z2 ?/ B2 R6 m
%--------------------------------------------------------------------------
2 r9 r* J( D# a' K9 \* Z$ x% 参考文献; J9 e# z; i/ u& q* s
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
) K7 F3 L( I: T3 ^1 i+ a% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15# X$ A/ U& }: X
%--------------------------------------------------------------------------
8 N' Q. o, i/ b- Y1 I% 输入参数列表
# ?+ y8 L% O# O. i& ~9 D% M 遗传进化迭代次数* i- y4 H0 J2 [( p
% N 种群规模(取偶数)
' o4 @& }- C3 @% Pm 变异概率
4 E/ ^7 ~7 V2 E3 w5 u: A. D- B Q/ F%--------------------------------------------------------------------------
) C5 a5 b; L M% 输出参数列表
% U: N7 z' e0 `6 S% Zp 目标函数最优值
j9 @3 Q, R1 T6 h E% Xp 路由选择决策变量最优值! J7 |4 K5 p; v, a* { O
% Yp 线路型号决策变量最优值
) G5 a6 n% d' X7 O: J2 R+ O% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录# R/ U0 a3 a3 J- y' B! K6 A
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
: g+ E$ e; i K% Q0 X1 \, r%--------------------------------------------------------------------------$ p- A& C$ S9 _8 x- R( q
2 Y9 m$ {6 m7 x" o4 k/ I
%第一步:载入数据和输出变量初始化+ S$ V c+ T0 F( a% c
load DATA_CFA;% T9 r7 N, e' W1 m
Xp=zeros(14,1);
' j" M3 X& l% [, vYp=zeros(8,3);2 s: B, Q+ @: l, S% ~+ x3 p; Z
LC1=zeros(1,M);
# g( e( q/ I5 u! E5 Z( wLC2=LC1;2 R( D0 {& m: M- H% g0 O. X" o
5 V% L5 o3 w: w; V: E( U
%第二步:随机产生初始种群8 u* d$ @3 c* l4 w
farm_X=zeros(14,N);. a3 I K9 v! M1 k* M! g$ Y! G) s4 j$ ~
farm_Y=zeros(8,3*N);! v; o; g$ T9 g* G8 M i
for i=1:N# D: ]4 m9 d+ H% A( q3 X( j! X0 ]) R# {
for j=1:2:13
( y( F- E$ d7 z: y1 G; c, K, X RAND=rand;
8 {! J+ v4 V- r3 l1 p if RAND>0.53 n& a, w) y' N" I1 V
farm_X(j,i)=1;
0 `6 j3 r- Q t+ L else
: r. p- J/ P- G$ N9 V+ e farm_X(j+1,i)=1;( `' h: o: N# z0 r, `' m# m5 M
end
1 M$ q+ e6 a! s0 x4 j end
# h; Y9 l: w5 q3 d; F( S, h cend
5 h# j- f: m5 |5 V/ C! u Bfor i=1:N! x2 i( m# e9 z6 f( y( ?! X
for j=1:88 ?: Y+ t7 y3 q G2 R) O9 S+ C
RAND=rand;- D7 N! I( C8 I6 d5 d5 u
if RAND<1/3# \6 Q3 b% l" R9 u$ T; }5 M* f7 U
farm_Y(j,3*i-2)=1;$ V! y( H# u* s K0 c! l
elseif RAND>2/39 s! v; g3 l8 g. v# i# F
farm_Y(j,3*i)=1;) H5 q" M, o2 C( B& {4 ]
else; K; m, P# @7 T/ [
farm_Y(j,3*i-1)=1;
6 f% e' P7 ^2 \ end
) |0 J* X& X9 y5 a1 P end
' h3 w5 u1 G9 O& u# @ A3 |( ^' bend
% \4 e' C, J/ [2 h
0 c1 a; \# c A3 E: R7 ^! h; ecounter=0;%设置迭代计数器: O$ ]$ o1 c9 `6 Q2 }& A1 a
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
, c( A0 e v( |5 q# I
! w2 Y5 u% h; \" M/ U %第三步:交叉
/ r6 {- [- }5 L" T newfarm_X=zeros(14,N);
7 b" O& g$ x/ b6 X9 R newfarm_Y=zeros(8,3*N);
4 z! r1 r/ @1 z! N2 X0 o* E+ { Ser=randperm(N);" k8 W. w/ r* d/ M, {/ O: T* x) S; _
%对X做交叉
2 Q) z& A6 c2 z% M for i=1:2 N-1)
6 ~2 _% g8 Y1 s, i2 @% r A_X=farm_X(:,Ser(i));
0 D; \, c& f7 Z" S3 J: l B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
2 N3 H- R- j h0 q9 ~ cp=2*unidrnd(6);
' ?- \. e$ ~0 I3 K, f a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
6 L" X8 [6 P1 R$ O# d; E/ t' S b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];
+ W/ } D# F/ O5 o newfarm_X(:,i)=a_X;8 z h: t- |6 u, ]+ a3 y" y/ I
newfarm_X(:,i+1)=b_X;
4 j; P* p2 v% o8 Z6 Y n9 S end! T4 r% Y- Y! K1 _) v; g6 a
%对Y做交叉/ _0 {$ a9 p, i* F% K. Z
for i=1:2 N-1)
% ]8 V. c4 f! @" o9 d: z A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));) d7 E9 h/ |2 ?, f1 M9 E, M C
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));0 P6 ~% c3 T! H
cp=unidrnd(7);
3 B, [7 W0 J) s. Z) e" c: m9 E a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
$ ~2 }. j1 O' N5 ? b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];" h1 {# i4 i) T8 c# `# B
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;0 U; H/ v/ k% a/ n- D
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
% e' b. \* w! S$ Q2 n+ M V end! t$ \' X) Y: d" l( _* j
%新旧种群合并$ l% F& D2 F8 E) [
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];0 R, s# z# y8 ^
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
: B7 L" X% `' m2 P4 R1 ]
, Q0 X1 z l4 d8 N T %第四步:选择复制
9 Y( S( r8 v2 }! E- M3 k Ser=randperm(2*N);- R% S3 z, [8 E' U( i
FITNESS=zeros(1,2*N);( m" L1 u, S! k# I5 N
fitness=zeros(1,N);1 i, V8 D$ R+ V9 t
for i=1 2*N)- E* n* n4 G3 t; K; i
X=FARM_X(:,i);1 ~! G! `1 W2 q4 x) O0 `9 B }& U
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));8 b, O, L4 j2 D5 H/ ~& Z) F' A, a/ i
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
. c$ H' W8 {& I9 J9 W/ C/ u end
C# U, N# i' Q* K) J for i=1:N
1 s' R" o0 v2 q- E2 \- N f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
1 E8 o* k9 N7 i8 [# C( k f2=FITNESS(Ser(2*i));
% i( `; h5 H N: v! I c8 t ^3 d% B- L if f1<f2
5 x+ d! J6 o6 B4 B6 M farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));4 ?0 C1 T& s/ z/ P }" L
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
2 Z# k2 I& D0 P" ?$ B fitness(i)=f1;1 s, ~0 b! x8 m( R: K
else1 s r& w3 m4 f5 _; s0 B, j4 O
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
, v* U9 f' j2 N7 }7 e farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
$ o$ Z* y& T; R* j. s fitness(i)=f2;0 z2 F% t+ g5 @, S& l
end% S3 Q( L5 e% Z" c
end4 ?: t+ N5 M3 Z/ G, z$ h2 w$ @( B: t
%记录最佳个体和收敛曲线2 n. B' [, R" @+ R% U; L
minfitness=min(fitness);
$ F% V H% q' {. B% h meanfitness=mean(fitness);2 i+ ^( i& [( e$ {1 i( i
LC1(counter+1)=minfitness;
# j7 T- {" k, S% n; ^/ P7 k Y LC2(counter+1)=meanfitness;/ T* D g% T" a$ R/ Z) `
pos=find(fitness==minfitness);7 N; P( S0 S8 ?$ @0 U1 C& ~
Xp=farm_X(:,pos(1));% P5 S% Q. m4 u3 ?$ f" t
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
$ N F+ p3 o# C Zp=minfitness;
6 Y0 I% H! R' h/ N1 @* h, l m+ m5 F/ v* g" |' u6 ?
%第五步:变异
2 f, j! r* m" l for i=1:N
0 D6 g0 h" U1 G6 e7 ?% T if Pm>rand3 M: ]% \5 V" m- d( C! H+ {
GT_X=farm_X(:,i);1 y1 d3 q/ k/ f. J( e
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
" j5 D9 S: K. L( a$ K, ^ pos1=2*unidrnd(7);4 i9 E# p1 S# A$ F
if GT_X(pos1)==1
3 [2 {$ Z; _9 A1 `; n% C; [ GT_X(pos1-1)=1;& N! e% o- `" u X
GT_X(pos1)=0;
# V) y6 e' y9 M* ^1 O+ F6 { farm_X(:,i)=GT_X;4 R. y2 q3 u8 a$ |' |$ J
elseif GT_X(pos1)==0) @: a. K {# z) I; w
GT_X(pos1-1)=0;$ W) B& |7 B d B- ~- i
GT_X(pos1)=1;
, i# O3 X& ~) ]6 W/ U# b K% A farm_X(:,i)=GT_X;
( u4 w, [: U5 {, O. j8 d else
/ J) W1 f8 T% g6 N6 I end
2 b) \+ `0 q" `6 Z0 c pos2=unidrnd(8);
[, I+ J: ~& z2 _( c1 z GT_Y(pos2)=zeros(1,3);( I- k! u& K( a4 C7 n7 {3 ^
GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
7 c* b- ~# c5 f' _# W- t end
. z5 b+ H& X) N7 ]* z1 I6 L7 s end
' C5 o- \8 z: }6 }
+ j% r1 ~6 a5 J counter=counter+1
8 t7 E' s3 v6 s* U; |/ T. t. tend0 C6 G$ U0 H. i7 v1 |, h: S! D
Xp=Xp';# @. b, _' O/ w& x8 P7 T: G
Yp=Yp';* E3 Q! R3 Q: z y
%plot(LC1)
+ n9 {, @1 L% g, ~$ T* b2 C+ x%hold on
$ [7 S7 F9 d5 Bplot(LC2)1 T% o) d5 f3 ~# T# t, f5 }
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
|