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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
; ^3 o, p: ^) [# }5 q%--------------------------------------------------------------------------; j. A% Z5 F# S
% GACFA.m% U& r8 `5 t% ? G2 i7 x, b* m$ H
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment, l# h9 V& l" z; b/ n8 Z4 n4 C# N$ Q, A) }
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
5 C H9 \, b+ @% V%--------------------------------------------------------------------------
$ O! k6 c1 x$ H, v+ c% 函数功能- ~% r2 B/ L. c( R. }. q
% 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
8 y1 H" N3 n0 D9 G%--------------------------------------------------------------------------
8 C/ t) f, @( g% 参考文献
9 j0 e$ E% q! K: ]% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].7 \1 o- A- O$ T9 |# {+ d' i& K! H; @
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
# ^! W$ P9 @) c8 k%--------------------------------------------------------------------------
: _8 p3 k/ B; y, X$ d' X% 输入参数列表8 p1 x' l& C: s6 \; @
% M 遗传进化迭代次数
4 f) u4 T* U8 O8 k, F% N 种群规模(取偶数)* V& O+ P$ m% Q
% Pm 变异概率
% {% u: k E( n' p. e* j$ @, D%--------------------------------------------------------------------------
9 h% I- l1 p' _2 ]$ ?7 M, j% 输出参数列表$ D6 \6 X$ g& j* l" X/ j- J
% Zp 目标函数最优值
% w1 Y% b/ _: ]; N, G6 N% Xp 路由选择决策变量最优值
: A! T( d! T; A5 w1 j% Yp 线路型号决策变量最优值
$ k6 w: m+ a, a7 I% e% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录' Z' u. G6 l# v1 I q
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录* `! d" G) C% F! i4 Z
%--------------------------------------------------------------------------' O$ d/ L8 {( ]( E$ e6 f) b
% h6 l [' S% F. n" R5 ^%第一步:载入数据和输出变量初始化
9 r, w/ s3 U6 n3 C( {+ Uload DATA_CFA;
9 }2 _9 }2 C, S$ A* NXp=zeros(14,1);
8 `2 g: Z% y9 P& x- }* a* qYp=zeros(8,3);2 a$ e) Y# r8 x0 K: [& M# q( K9 ]
LC1=zeros(1,M);
2 ]+ Q. ~, z# hLC2=LC1;
6 D, L$ }9 `8 f1 s8 f$ m- G& U3 [5 U! K' I
%第二步:随机产生初始种群
2 [0 x) h1 U4 B$ `/ Gfarm_X=zeros(14,N);
( T3 f4 r: G+ H4 Pfarm_Y=zeros(8,3*N);4 D* F9 e/ C7 M+ J: ^
for i=1:N
5 v& \2 p; B6 U" V3 i; d5 P1 I: } for j=1:2:132 t9 [2 U0 G' T2 }
RAND=rand;6 h6 d+ W1 k( T- H! _
if RAND>0.5
9 q V& L! f; _; B& j x farm_X(j,i)=1;; z$ ~( `+ Y+ m4 ~; Y: y
else
# @4 s" I: Y- m; p- I+ |- k- M5 ] farm_X(j+1,i)=1;% a2 f7 @. K' U8 I+ \- E
end1 D6 }9 ?) D. M2 }
end
8 D) { G9 P, Z6 z0 t5 Jend
4 d2 P/ a R7 ~. \+ U. y8 s+ t5 ~for i=1:N
/ {( C1 P0 A% r% O8 t% a0 U for j=1:8
" h! ^( ?$ r/ d, V/ n RAND=rand;
7 ]& n* t6 ?( ]7 D) d8 }* O, D if RAND<1/3
. A) @9 k3 U* A8 Z& ^! ^8 u* W( C farm_Y(j,3*i-2)=1;
' d1 r0 \, s7 t3 \3 o w5 L6 B* t elseif RAND>2/3* ~/ D! s) H, P* w
farm_Y(j,3*i)=1;
. N1 L7 j' `9 S( M% @7 a/ C else. `, v* C9 s& T) A2 X
farm_Y(j,3*i-1)=1;
. |: D8 H+ a" j) c7 c end
3 G; W/ ~7 o( B7 j$ l e# D end
4 A7 Q) g9 R9 n5 ?, Y1 L3 iend
( W) A/ i% u$ |7 t* ~, r6 D$ F! @
4 y* X4 G# M4 K4 |" X! ~ E9 }counter=0;%设置迭代计数器 @8 _! |( W, a/ m3 G. J( F
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数8 Y. t, q! r; k, Y6 S7 v: ~
" e0 \& q: ]: u+ u, Y9 i: T
%第三步:交叉) ?6 R2 e& F2 c7 i. ^/ N
newfarm_X=zeros(14,N);
' q( ~$ m, k2 s a% r* i newfarm_Y=zeros(8,3*N);, x% ?$ q9 X5 ]2 ]/ Q
Ser=randperm(N);
/ `7 u8 `! q, [( m' @ %对X做交叉( W0 f, l i7 C8 G
for i=1:2 N-1)
% T: z, E9 h |& F# B4 E A_X=farm_X(:,Ser(i));
~: n2 V5 r, Q( x B_X=farm_X(:,Ser(i+1));1 Q/ g) U& e }+ M+ l2 \% {
cp=2*unidrnd(6);
/ F7 ?% X! {0 Q% ^ a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
- }& i4 \3 H# [( H/ U$ A7 i b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];3 |3 f! R0 g" f: g* ?+ w& @
newfarm_X(:,i)=a_X;
* ] J9 K5 F' x: @4 j3 t+ n$ i newfarm_X(:,i+1)=b_X;. l: M4 W8 Y H8 H9 Z
end5 c' [, S1 M: g+ S- A I
%对Y做交叉, Y q: x2 g# a: C8 T8 e" X0 d
for i=1:2 N-1)
$ ?+ B$ z, y& O5 i A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
4 p8 p. {5 V& d# l% [ B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));, C. h/ u- C1 d5 z
cp=unidrnd(7);/ V& Q; ? M4 ~1 d) u
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];) M p1 z) W4 }( U( Y8 G7 M
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
: `, ` n# _ b newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;+ k6 L1 e7 r' H4 N+ d+ R& d( q
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;) ^ n& e* K2 C' N" k
end
- [, r) X! @- {& O) e* S! M %新旧种群合并. }, B, m/ |5 [0 T1 D
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
1 ?# s+ v) _; @5 C* S FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
' B$ Z+ N) R8 a
9 _% D C4 C3 P6 i$ _ %第四步:选择复制( F) [2 n' C! u/ K4 M! f M
Ser=randperm(2*N);
1 X/ {5 f5 [6 F- E' y! Q; U6 D. d5 B FITNESS=zeros(1,2*N);
" N6 u* r, V9 A$ a8 v5 ~. @4 V+ S fitness=zeros(1,N);- K& u% S6 a" p" j) M, G+ R- H
for i=1 2*N)
% f- C# u5 `6 v7 l# G, R+ _7 L$ z X=FARM_X(:,i);" E3 K( u7 A& O l
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
" Y* O- m- e7 Y( s FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
. p& @$ \6 _3 a* g7 ?; F; y end
; S a+ ^3 }$ V A for i=1:N
' ~- a3 k( Q3 H# ~$ w o2 o+ q f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
" C2 N8 G0 K7 X9 }2 n f2=FITNESS(Ser(2*i));+ b- a2 C. `- o; c+ T& p
if f1<f2
$ [: K* ]- G/ ? farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));/ Q7 {$ F1 j! D3 t& Y! O: f
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
6 |4 ?" Q: k: G2 t5 _ fitness(i)=f1;( Z5 R6 U; C# j7 A( {& h' K- v' y
else
* t2 l& I6 `# }( p; j" ^ farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
, s& C( e( j* y- F farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
( z7 G: y, d8 q S fitness(i)=f2;2 g+ d+ q! S2 L$ Q7 V& C; _5 u) x
end
( i1 p% g# v+ q% n1 m' s. R7 e end
% N" x5 Q% }. g7 Q" `0 n/ x %记录最佳个体和收敛曲线) ~ e" \4 ~, Z: B' g
minfitness=min(fitness);
: o% z- \! k1 ]: j7 o2 s meanfitness=mean(fitness);
* O0 \1 O5 R/ w LC1(counter+1)=minfitness;5 Z9 c2 U4 E- O, o
LC2(counter+1)=meanfitness; T/ z6 U/ N$ _1 V4 F' p& b
pos=find(fitness==minfitness);1 p; w. ~0 E1 a$ |! R
Xp=farm_X(:,pos(1));
6 q( D: P( S3 D/ `2 Y Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));% c# L* }! I1 `+ L# l. a
Zp=minfitness;. r) z5 r$ q$ R5 B
! l& k2 z5 z; V %第五步:变异
, [- p: C/ B0 q7 e O: O5 ` for i=1:N
7 C+ L' x: X3 Z; h if Pm>rand
: p% M3 }! s/ O7 _8 J GT_X=farm_X(:,i);
9 F" K& ?: ^. F/ f GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));" p' `- P# X4 J
pos1=2*unidrnd(7);
5 e! e/ D! I" Z9 M$ V' h6 W8 n! c/ i if GT_X(pos1)==19 n1 P+ i( J* Q' ~# n$ L7 r1 Q
GT_X(pos1-1)=1;
" ?3 Z, ^/ p0 U1 ~. @7 `$ D+ u5 C GT_X(pos1)=0;0 \& P! g4 I- B3 |+ N
farm_X(:,i)=GT_X;6 E0 U1 h) f0 x
elseif GT_X(pos1)==0) ]8 z0 t& N7 m: m% M4 O
GT_X(pos1-1)=0;
9 z& y* x4 f& S GT_X(pos1)=1;. k9 |8 J5 a, X
farm_X(:,i)=GT_X;/ Y& ?- Q+ t1 h- w# g* `4 h
else
! t; T; H( q4 ^& S* Z$ l+ E end
0 K- i# d% \( B pos2=unidrnd(8);
, o" v# N# y# t _' \6 N; |$ r: S! s GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
* n+ f0 \$ ~( @, [ F* O GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
0 j( f6 I+ E0 s, A. `9 I end0 t/ V+ Z+ y, M* z% |& N
end. O6 ^, [5 B7 |
% c* W8 k7 m/ X5 e# [ counter=counter+1* ^1 j' z5 J P" W
end3 c' R3 O, E, [6 R( b, a) U1 V
Xp=Xp';" ~# t3 L! v5 C2 \
Yp=Yp';
; R& o1 w! h/ J; V" m%plot(LC1)
. S0 X5 `2 Q6 ]1 X& t0 [%hold on; @. X+ {; |/ H" @; \- b. ~
plot(LC2): ]: F3 i7 U) ^9 d
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
|