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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)" W. U6 j$ W# C" J0 G o6 W
%--------------------------------------------------------------------------) B2 R) t* U8 A. t9 R5 Z: Q
% GACFA.m" F/ G" ]. d' Q
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment% t' f3 A2 V3 l* T! O0 `# j
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法9 Q# J v; x8 J
%--------------------------------------------------------------------------6 K' I( T: P8 F R2 j
% 函数功能& E: ^/ I& j8 [2 N) 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6 y. ~7 L$ N/ r% C% Y$ T) P
%--------------------------------------------------------------------------' P6 Z) \8 `4 P: r" r0 ]
% 参考文献% B f- g* ]$ G. F+ M4 |
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
* n+ V- @2 [2 a% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15; f6 g* L: `3 { w
%--------------------------------------------------------------------------6 s' M4 C/ x) I4 f
% 输入参数列表3 z$ m3 u% G3 X7 y
% M 遗传进化迭代次数
0 \6 D' P3 s. |* A6 L& o7 P5 y% N 种群规模(取偶数)
; K; _+ M: Q4 F% U/ d6 i5 R# E% Pm 变异概率
8 F5 x) V: `) w4 i/ x6 R5 j%--------------------------------------------------------------------------' Q9 m" m' h& P6 {& ^" F5 e/ L
% 输出参数列表7 T- B" `: j9 l# t
% Zp 目标函数最优值
T2 q' A! D, j% r/ ?% Xp 路由选择决策变量最优值) M, ~6 o2 D6 U
% Yp 线路型号决策变量最优值1 m1 q( t6 G) I4 b* _
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录% R2 q* |0 b+ w9 l, e
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录9 P8 I. {# D0 O% V2 B8 Y
%--------------------------------------------------------------------------
1 X5 }8 l# |1 ~$ R$ Z6 s1 w1 ~- S6 G; W9 m- w) N3 v3 A
%第一步:载入数据和输出变量初始化 ]) A7 f1 c# L/ D W4 G
load DATA_CFA;; K, A& f# z/ ^5 Y) E
Xp=zeros(14,1);3 ~4 J$ n% a J
Yp=zeros(8,3);# x1 U; f( g1 Y, b+ ?: ]" O3 Y9 o, C
LC1=zeros(1,M);
* z( |9 D, Q' S- r, X8 vLC2=LC1;, Q4 ]8 h4 W( O' s
9 h" I, @, w! b0 x, U
%第二步:随机产生初始种群& {6 U4 b+ a& z b
farm_X=zeros(14,N);$ W" Z9 s' x+ g1 S. e
farm_Y=zeros(8,3*N);" K/ q& o/ y. d$ }
for i=1:N) i" W4 v- v4 ?9 N* N
for j=1:2:13
. ^ a8 {1 ]" d! `6 S RAND=rand;# ?0 X9 Q, r( z" A( w" _
if RAND>0.5 I8 M. S/ H# \# t
farm_X(j,i)=1;6 h0 d* K q, ?; S( k
else
9 ?1 g$ Q' k- t5 W' w% i farm_X(j+1,i)=1;
, N; l. i: N; E end, \ g5 p* V' O
end
( n5 m% U d. x& F3 e, aend
- `" r3 r/ ]: S+ C, P, Dfor i=1:N
U' ?9 e6 W5 h9 m8 e% _2 @2 c2 Z0 o for j=1:85 }9 c( R' i1 j/ l- j) b' O
RAND=rand;) j8 j+ X' u& F4 {8 {7 \7 t5 t3 Q
if RAND<1/3. ^1 @0 @: r% G
farm_Y(j,3*i-2)=1;' {$ }: [3 s4 @2 w; B2 r- O
elseif RAND>2/37 A: X1 ]( c6 e; g2 D$ x& Z, ]3 K6 ^
farm_Y(j,3*i)=1;* ?$ L" E" K; c& a: T; z# n
else
0 D6 X& i& D$ V farm_Y(j,3*i-1)=1;
- h! s$ E, `4 t% a0 Z% g) ? end1 f* v# ]: x4 M2 V+ r' v5 B
end0 s$ g! i" X+ v* n* z. n
end/ P: `, c. D- O- G9 }
3 i' l8 z7 `+ ~; D7 r/ W) i
counter=0;%设置迭代计数器7 g& B, g' M* z: o. Q
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数. A* F8 c, Y7 [+ _
7 c# r C& x ?' O, X
%第三步:交叉 q/ Y* G# Y; Q6 Z4 H% {. y; b/ v
newfarm_X=zeros(14,N);0 Z) Y" f) K1 K/ E9 v9 _% l
newfarm_Y=zeros(8,3*N);1 ~+ x8 c' v" L% ~
Ser=randperm(N);
, w9 L8 i& p+ y0 { %对X做交叉
5 X. p6 V. r6 q+ H/ }0 D for i=1:2 N-1)
5 X; \% P" x0 H; N8 s A_X=farm_X(:,Ser(i));# ?- E8 ?& M, M" Q9 H6 a" d
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
p+ N l, o; p+ p X( h& e' ]% @ cp=2*unidrnd(6);3 N1 }: N" `6 T8 l
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];# u7 ?; d7 n k- y% v
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];* e. I) J8 {! \4 R& @
newfarm_X(:,i)=a_X;
b! L0 `6 {! y) i; t, P newfarm_X(:,i+1)=b_X;
4 I; H0 t6 P# f& B end
, g7 I2 B Z$ \ %对Y做交叉8 t' Q6 y+ X0 c! n
for i=1:2 N-1)
! O7 B% `) ?# O4 n/ u* k A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
2 j5 i2 ^4 {* `) k% T7 M# c B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));
# r& w" p/ v4 m3 {3 b+ D! F9 a cp=unidrnd(7);; I% }/ \& f. P
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
$ f/ d5 P6 y' a' [: E b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
5 q9 ^) ?5 d" T$ C& l6 A newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
. {% W9 [& ^# L2 _ newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;1 D1 E* Z: x+ w' X! M* S
end
" x: w/ U0 c( u. q+ e' u& c5 I %新旧种群合并
% D) L$ ~7 t+ M- l( O$ u7 ~ FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
0 k/ G" _2 }) u# A FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];$ B$ A3 h2 b# ]' X6 N" p2 L# {
. L- l7 s3 n& |4 X; f, `
%第四步:选择复制
+ a; t3 j G( F9 |7 z Ser=randperm(2*N);7 m3 p! l! Z3 b, @% m! `/ n
FITNESS=zeros(1,2*N);
- z+ g# ?3 T$ o2 c, Z3 @ fitness=zeros(1,N);
: F6 L+ r+ W+ h' }/ d for i=1 2*N)7 x1 C. c$ A5 G! `
X=FARM_X(:,i);( v8 ~* x4 I8 w" i% S) I& I
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));0 q3 n) G) D& @/ @
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);# S; p6 i$ \& F* B' K% d" H
end/ ?! p# ?2 i, C
for i=1:N
( N2 Y2 t. W! N f1=FITNESS(Ser(2*i-1));7 t+ B, h8 R. H& u# v
f2=FITNESS(Ser(2*i));; ~- l; M5 B3 A! a# V, Z( |" z
if f1<f2# W1 ]& D+ I; P8 ?
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
+ [/ V$ J8 ?5 ?4 m& [# Z8 s$ w farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1))); @/ d" [7 i# a' c4 e
fitness(i)=f1;
+ b+ q7 @# [$ s2 `9 |1 Q else% k; e. k( s# ~3 ^4 y+ ]! w# `4 z
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
9 m; J0 U$ h( g' f7 H0 v: ]" e farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));9 B; _7 Q, ~& |, q- d; q
fitness(i)=f2;
. U) _7 A- C" Q+ S$ W end( i- |1 n* G4 A: a' I, ?" J
end
, f) u6 i( ?1 O- y3 B %记录最佳个体和收敛曲线
/ t# F' p- f3 y( d/ l8 _1 D# I minfitness=min(fitness);- B5 x* y, U$ K
meanfitness=mean(fitness);# q+ E. `* b3 [; E. A
LC1(counter+1)=minfitness;% m ]( T3 H3 s3 B
LC2(counter+1)=meanfitness;
6 V8 \) X6 j7 W+ Q& C, }' A. M& Q pos=find(fitness==minfitness);/ [* p& n' ]9 F" G4 ~
Xp=farm_X(:,pos(1));
! w# J* O) M- k# z; E Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));$ E. S6 o) O0 d% u& U# E
Zp=minfitness;1 j! w$ Y% g: `; O
- V7 I" t" W9 c$ q9 ?* M2 Z %第五步:变异
5 N0 w/ s, ]' G: _& F/ b for i=1:N
: a7 F3 O n# m: k! P+ K if Pm>rand
+ A) g9 ~1 t1 @7 Z- R GT_X=farm_X(:,i);6 t8 V; v9 V- \( ~4 [" r* A
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
- ]% L+ b6 j6 t2 E0 p pos1=2*unidrnd(7);
- f& a$ D1 n, ~/ {# c4 j- a if GT_X(pos1)==1" n1 [/ q: R0 |! I) s" G1 z% ?; f
GT_X(pos1-1)=1;
- ^; y ]# Z- [ C1 n( z GT_X(pos1)=0;
) H6 ^! F3 L7 B. W0 Y farm_X(:,i)=GT_X;
6 ~2 S4 b; c8 l elseif GT_X(pos1)==0
! L) ]( V$ N! |8 b. ]6 _$ U& z0 M GT_X(pos1-1)=0;
$ K7 ]: C7 q2 F GT_X(pos1)=1;' C3 n4 V7 l* _' O
farm_X(:,i)=GT_X;
% c& b' O: M# I else
8 K* ?2 i2 t& y. u) H$ F& M end
0 g/ i: q: H4 y+ x pos2=unidrnd(8);
4 ^2 \- M4 ? g GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
2 S! n1 z* e! b; v4 x% g0 U0 c GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;9 _3 ?+ E7 k, f
end
/ Z, b5 r' \) x+ r+ v& E end
( L$ |2 L6 o! v1 D4 ~' u; }% v : H! |4 T6 E0 @) @' H1 Z* L
counter=counter+1
4 {; `. X- b5 L* K& t+ y; C# Vend
0 a7 Q$ j7 x5 J% yXp=Xp';- e# O0 I* {) Y9 {5 i
Yp=Yp';
`. T9 y: r9 {) N%plot(LC1)
; Z# X' Z% q4 ]: t9 W. }%hold on: b& o3 i. k# [ W6 J% Y! U
plot(LC2)
$ p; |( b6 B/ A. x9 p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
|