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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)7 `* \6 w6 y, H% D- q0 J) Q# s9 E( I
%--------------------------------------------------------------------------. C. u! _" I/ T; T, \) Z: j! a
% GACFA.m
' V& A; @# D G& `% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment
8 L1 \! L; `4 }$ Y7 G9 }4 P9 \% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
( E9 `5 \+ z" E/ M. v%-------------------------------------------------------------------------- m7 P1 A/ p3 o& r1 |+ L
% 函数功能( c# D1 x2 z [- z
% 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 K: X k) ]. r, h( a9 j6 C4 r
%--------------------------------------------------------------------------
' g" r% T6 Y0 H5 o2 V" F; E% 参考文献- e+ f! ^% i0 @4 P7 s+ \; r
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
8 a; k. ?* ~/ w4 j/ }% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
: ^2 ]5 c: C) B% @4 p2 A' E3 W; U/ }%--------------------------------------------------------------------------6 W5 \ i# @* ^, ^( G. ~
% 输入参数列表
3 P4 M5 A: f; F; ^# t7 A4 p: a% M 遗传进化迭代次数! Y* d; C1 j" H2 O+ [* k
% N 种群规模(取偶数)2 S5 U" K! A% O" d
% Pm 变异概率
9 i$ r( C/ Z+ `( Q# d%--------------------------------------------------------------------------9 Q6 Z: Y8 m% O" |5 E) r" j/ V
% 输出参数列表5 [ Y+ m. j6 L) ]
% Zp 目标函数最优值. b0 L1 W# ~; n. W8 \, `
% Xp 路由选择决策变量最优值
! J2 N7 E6 Y$ e% Yp 线路型号决策变量最优值; {+ k% l" c! `* @
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录) a2 n6 j% h8 _" z$ d) N& @
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
/ T: ?% V6 e: a0 K4 |7 ]' ?%--------------------------------------------------------------------------
& p2 b4 S t" j7 E& B1 P7 _2 X& W8 N! J) p
%第一步:载入数据和输出变量初始化) D2 o2 N/ ?, k& C% z' J7 @
load DATA_CFA;
1 r: E; N( H) l2 o+ s. t2 oXp=zeros(14,1);
/ r0 E- U3 F. Y& o$ E. G iYp=zeros(8,3);
/ p2 B8 ^ U, J# D; x8 JLC1=zeros(1,M);
3 C- b+ i( X) t- `/ k3 p, Q( U& ?LC2=LC1;
' P6 J5 C3 A. i
7 ~* u6 M9 c/ {3 S- C%第二步:随机产生初始种群3 ^* r A1 G# U- c
farm_X=zeros(14,N);
! A5 E) W+ D& b! Bfarm_Y=zeros(8,3*N);
, u* g2 L- B" F0 Z7 A1 afor i=1:N) F3 Y. N! Y" E" |1 ?
for j=1:2:13
. F- `. {$ [' Q; j9 p! @9 A RAND=rand;
8 k" T' s! C. i$ q! ^% E if RAND>0.5; c2 {7 [6 y5 q1 J2 G; ^. s1 Z
farm_X(j,i)=1;
# V9 J# S. ^( L& t, p( m else. D4 a5 M& |, C# v" ]% ]4 ?& W# Z
farm_X(j+1,i)=1;: s3 |$ a% H6 V
end6 ]( D+ e) h$ P9 Y. |
end9 l- S4 M1 P! F. l2 E
end
, d1 \4 @/ }: C0 W4 x1 ]3 D/ Mfor i=1:N6 [& T6 B! h& @4 e6 P! b# a5 ]
for j=1:8( z0 q) t" I6 ?
RAND=rand;! p+ ?! o0 p, Z- r6 v
if RAND<1/34 S- p8 Q4 p. ~. m3 Q# q* r; t
farm_Y(j,3*i-2)=1;
* {! H" S% T8 ?3 m$ v6 U* K elseif RAND>2/3
; m# H5 y# [; l8 q: B _ farm_Y(j,3*i)=1;& D3 X# M8 r" t R w
else
. a% C/ u' G1 t$ M farm_Y(j,3*i-1)=1;
& b3 r* x! v7 S0 P+ K end
- N7 s+ Q4 [2 j! `" ^8 \+ \% b end6 H, q" ?; P$ v$ k- }1 M
end
: f! r0 U+ @1 \5 B% C% U) {- p7 M. N& `9 D9 E- q& v7 g B( Z7 i5 f6 D
counter=0;%设置迭代计数器. l! H6 B l: P2 ]
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数0 L' D5 a- t" k/ g0 w5 N& v
W- X/ O4 t3 c) }1 |0 n" ? %第三步:交叉
( W4 P9 N7 E0 j3 @ newfarm_X=zeros(14,N);5 M: i7 c% M" W" s+ _
newfarm_Y=zeros(8,3*N);) C, W3 K# T7 s9 F! e9 I1 t8 x5 y
Ser=randperm(N);9 d4 y4 F2 B' ]4 `
%对X做交叉
* R( {+ h* R" _; T, g for i=1:2 N-1), e( y( Q" u3 s' o) b |# C
A_X=farm_X(:,Ser(i));
) c: M: s7 U |1 R# Q B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
' F5 `4 N8 x% L7 F# l3 x, x* D3 r cp=2*unidrnd(6);- D# ~' m: i6 ~+ Z* [) j2 J
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
/ y( `) j- l. @5 P4 u b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];; T k; U1 \/ M1 V8 o
newfarm_X(:,i)=a_X;( V4 V2 h! o8 o+ |' Z3 s
newfarm_X(:,i+1)=b_X;
/ P$ N; S8 }4 z! y end
% f ^0 x) `/ l. M' K; O9 V6 y %对Y做交叉: \" I' P$ L( b: _- {
for i=1:2 N-1)
5 u" |2 j$ r' ]# ~ A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
K! _1 O% l* x# r7 M2 P- J B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));) ?4 }1 F& H( v1 d1 x
cp=unidrnd(7);0 c4 d/ x2 d& n# c8 N' O6 c+ k: R6 ^
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];/ W8 l. a d- q% V% b
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
~" @) i8 w; M0 I& g' } newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;/ P/ `, H# W. |3 @' H5 b+ \" v
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
9 a& L3 J' o/ W+ A1 B8 U end. L" C9 V+ J" K# S3 Y, ?! X
%新旧种群合并, s$ Y$ j+ L; r3 ]: M7 H: K
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
7 Q `! \% @# {8 h4 d" x FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];' b3 S2 m* K$ ?* }8 G! w
5 S" ^% R; p, a; a" O" m
%第四步:选择复制) r* ~0 o3 ^( D5 E6 @2 z
Ser=randperm(2*N);4 b" ^1 c x1 N) [) f2 `
FITNESS=zeros(1,2*N);
8 p' r( N; h' N: E fitness=zeros(1,N);
! w. u2 o; F$ ~$ `7 O% f for i=1 2*N)8 C- y4 t8 w1 G5 v
X=FARM_X(:,i);
5 v% `! u# @( v. j6 S Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));( N+ H, w) c& f6 B- M* b* n5 p' I
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
9 T; h; P6 ?3 C5 p& l end
* S4 d. |3 ]- z4 b& h1 R for i=1:N
/ N9 g2 X0 ]' E' O# X f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
% R6 G1 s% k8 P0 n2 Y2 V. c f2=FITNESS(Ser(2*i));
; a x1 ?# J D/ g if f1<f22 W/ F- ?+ V1 S0 F6 n0 F! U
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));- l1 q& W# @ X
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
1 T! E9 j5 \: n: ~# j fitness(i)=f1;
2 W# u+ C5 d# Y& y8 `# d else9 Z9 {+ R5 k- e# A% c- x6 ~& x7 s X
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));/ Q, \$ b) \ }* [% E: y. r
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));! q. B' h% A4 T' Z5 w; R
fitness(i)=f2;2 p. A6 S" N* ?7 ^
end% V2 [% p7 l5 \, O; i
end
3 G( C' J5 y# F; O! k %记录最佳个体和收敛曲线
' }7 e& U: u' z! R9 @7 P W# F- W6 _$ _ minfitness=min(fitness);
* l0 \$ z7 j: X: E& Z5 v meanfitness=mean(fitness);
1 U- N* c3 x$ s7 M, S: N LC1(counter+1)=minfitness;
: W4 C; L" ~2 v5 m1 k* m LC2(counter+1)=meanfitness;
9 a6 K+ a: z- W6 x4 ?4 b3 R pos=find(fitness==minfitness);
1 @! N0 O/ w9 ]) x3 i6 N: x Xp=farm_X(:,pos(1));
% l3 Q% ]. ?+ I, E2 x* C/ r# y* ^ Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
- W( Z! ^* r( Q3 u' v, |9 \. K; b Zp=minfitness;
9 C, [0 O1 z' ^7 U4 s9 N0 g * B& D+ U) _0 U; A
%第五步:变异4 r( L2 `9 @! `; _* `( A- ]- f
for i=1:N
4 a! j$ E/ B( d( V if Pm>rand- k3 [1 ?% R* t2 w6 f
GT_X=farm_X(:,i);
5 k5 [! P+ k: s+ n GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
5 N- N% v1 Z1 Q, s) K2 G$ X pos1=2*unidrnd(7);
2 a5 K- Y7 ?: ]: l, x6 q8 m if GT_X(pos1)==1
; y7 `' L+ l! ?& i: z- j9 w$ D GT_X(pos1-1)=1; R8 |0 W" C; y: _& U& r/ n) p
GT_X(pos1)=0; l5 U! ~) ^1 Q6 P* ?
farm_X(:,i)=GT_X;0 |. u/ m3 y. ~7 c- o n! q+ e# `
elseif GT_X(pos1)==0
" W5 A( u- p7 g! j6 j& K GT_X(pos1-1)=0;
- m3 Q6 E7 H/ Z* u5 j* C GT_X(pos1)=1;1 Y7 K# m$ t( t/ y$ V/ |- U
farm_X(:,i)=GT_X;5 V. S& m9 d2 W0 z/ ~
else3 v! G; q4 p& _( q9 [/ O# D
end
$ ^5 H: z7 @2 Y8 _ pos2=unidrnd(8);
" Q& Z" K0 J7 C) i. Z GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
- M- i' }4 K2 I C) i; W! {6 H GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;; |9 _8 c3 V2 [8 z
end8 h7 f! j, x p) {
end
6 f& E2 G! l: J* `0 u: y' c$ B % D4 Q0 c# n* l$ V* @
counter=counter+1
1 f% g% x* j: @) Z' G- yend" t; l0 T6 P7 i/ N# |2 ~
Xp=Xp';$ ]1 O% x; q: H4 o
Yp=Yp';
# G- `$ |, a* v. I/ g* X/ m%plot(LC1)
5 z( E4 C1 s3 i%hold on
" N% m' Y" f! [& `2 m( ]1 Aplot(LC2)
' Z5 w0 b$ m+ a5 o5 ^0 D% J$ [" \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
|