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[代码资源] 数学建模必用matlab程序

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    [LV.3]偶尔看看II

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    1#
    发表于 2011-9-6 22:31 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    一 基于均值生成函数时间序列预测算法程序
    % h# Y5 y  \6 E( G# O1 X' S) m- W1. predict_fun.m为主程序;
    " i6 r& c/ i5 m0 w2. timeseries.m和 serie**pan.m为调用的子程序
    % d' X) U2 r$ ^2 \% T, P$ |  ^  t( y+ E( X4 d) ^7 }2 x% P
    function ima_pre=predict_fun(b,step)
    ( V% R3 }- P* k% main program invokes timeseries.m and serie**pan.m3 a  E  G' {, u% H0 b
    % input parameters:2 j( J2 D- ^: k% [' O- E
    % b-------the training data (vector);
    3 L' `: Q# K' v4 R5 M* k% step----number of prediction data;
      V+ L9 f4 d# U" O4 P$ P% output parameters:
    : A1 `# q8 |) c' |* s3 A3 U% ima_pre---the prediction data(vector);
    / _  Z" ]# A/ Q5 _" q3 p) {/ J: Kold_b=b;
    5 A2 W) e4 I# y! a% J, tmean_b=sum(old_b)/length(old_b);
    6 E) F5 I! |: w) Y( g9 u9 ]8 a+ bstd_b=std(old_b);
      c1 K- ~3 P4 a2 Dold_b=(old_b-mean_b)/std_b;
    ! L, u8 O& N3 u$ g; ?! F2 \" c1 B[f,x]=timeseries(old_b);9 N% A4 ~2 I. h% X! |  W
    old_f2=serie**pan(old_b,step);7 V6 W9 C: Z  [. x8 ^$ o
    % f(f<0.0001&f>-0.0001)=f(f<0.0001&f>-0.0001)+eps;8 k. _2 s. z* x8 R. R8 S( `# {2 m
    R=corrcoef(f);
    " q3 i! i1 _0 M# _9 ?. q[eigvector eigroot]=eig(R);5 U1 @) r" B% i- M0 v# _; r
    eigroot=diag(eigroot);1 q# x: O, S. F) s- K  X9 [
    a=eigroot(end:-1:1);
    & G- N# h/ q+ i0 ~2 i8 V9 t. i) T' evector=eigvector(:,end:-1:1);/ e0 W" M' L2 D2 R; v/ ?( e
    Devote=a./sum(a);9 Z; g4 F' h. H1 u  I* D4 o
    Devotem=cumsum(Devote);+ S4 c; M( G6 y5 [5 ~$ p
    m=find(Devotem>=0.995);* d0 R9 L5 L! g; Q% L& W' ~
    m=m(1);
    6 G/ F! E; D2 d, B- X- {V1=f*eigvector';! F! J: R  J- n$ _8 e1 Q
    V=V1(:,1:m);
    1 d2 i. V9 `; D8 @0 o3 W% old_b=old_b;) l6 ]2 t- S0 C! q" D. u: g
    old_fai=inv(V'*V)*V'*old_b;# |1 T: a; T+ n* }" v, t
    eigvector=eigvector(1:m,1:m);
    ! e3 Q2 G( l% yfai=eigvector*old_fai;- W9 L$ D8 c4 ]& u; Z9 e
    f2=old_f2(:,1:m);: h; B- ]; L0 I) h
    predictvalue=f2*fai;6 `. A7 E# D9 \" G# E0 v' x$ m
    ima_pre=std_b*predictvalue+mean_b;
    & N/ ?7 Y5 {: \/ L! \( K! \4 E- ?+ R7 L* B
    1.子函数: timeseries.m 8 u% ~3 H3 Z2 j. Q& u) D5 G
    % timeseries program%
    ' `2 `1 t6 ~, y7 ^5 k) E$ I% this program is used to generate mean value matrix f;: ~2 Y6 {) m; V/ @
    function [f,x]=timeseries(data)
    + j1 D( p5 J* f$ @+ h& {" t% data--------the input sequence (vector);
    ' Z- t7 I: Y. S) c3 N% f------mean value matrix f;
    - d$ d4 ^  E+ ?5 ~n=length(data);
    6 y" L. D2 H( O% ffor L=1:n/2& T( e9 I  D. P; W7 G- _5 R
        nL=floor(n/L);
    & }# Y2 H# J, H! H    for i=1:L
    , w5 B2 m$ \5 }+ P* |        sum=0;
    & a9 [6 E- X+ n: L        for j=1:nL
    7 I7 t  u9 Y: |9 u' {           sum=sum+data(i+(j-1)*L);
    : r# Z* ]  e" H: G7 s: r/ }       end6 e( m9 [2 m% a& n  w
           x{L,i}=sum/nL;
    6 [7 K+ q1 `" _- h   end0 J  |! F0 y0 e4 m
    end
    8 ^) T+ g+ t, L/ a* w* z% T" {$ W4 ^  FL=n/2;
    6 D+ h, g) Z4 m0 Rf=zeros(n,L);
    % s9 t9 G9 L5 I, n6 I6 _for i=1:L
    9 s- \; v8 K! b( B6 a/ o    rep=floor(n/i);
      P. f8 k! K4 D5 }    res=mod(n,i);4 u5 ]  ]- w+ _  ~; |
        b=[x{i,1:i}];b=b';
    3 G, M% s. u2 A# x( S! ~    f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);4 X/ F0 `0 V3 _5 W5 |, R! x
        if res~=0
    # j1 I1 {8 q% i2 u4 m        c=rep*i+1:n;
    3 x* c" K1 [* j$ F: j9 ]! G        f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));5 I. t# F7 N! ]4 R% a
        end
      L! c/ w+ C# p, c6 vend
    , S+ S" O; X) @/ [7 G
    * b) U% j+ Q3 U4 N6 S' |1 W% serie**pan.m5 O4 a3 q# f! J. t; u
    % the program is used to generate the prediction matrix f;
    7 P! m  x' {, J% o6 b6 Zfunction f=serie**pan(data,step);
    3 D  e0 {, O/ G+ V%data---- the input sequence (vector)5 K7 S6 E! D/ {6 M4 f
    % setp---- the prediction number;6 ^$ j* Q2 B" j7 X+ a
    n=length(data);
    2 j. w# a. G+ ?) h2 T8 G7 j# G5 f0 Nfor L=1:n/2* H% F. \9 ^. o! r/ p- C
        nL=floor(n/L);" l! H- M, v, b* m# r
        for i=1:L! ^/ x* t. b  Y( B; m' t) e
            sum=0;
    ( Y8 R# K) A6 o) w! ~  U        for j=1:nL7 W- y6 K9 T$ v2 e) n- c0 E" }6 z
               sum=sum+data(i+(j-1)*L);
    $ F" H( [5 l# ^       end9 u* f; O. i  J, {) G: [: `" A
           x{L,i}=sum/nL;
    9 C1 c2 W5 c; h7 p) e) o/ |$ Z9 n   end
    & _! P% R3 w7 }. _* Aend
      X/ I& U% T% E3 mL=n/2;6 A$ M( F3 u3 k$ Z& _/ D
    f=zeros(n+step,L);
    ( ]0 O7 L0 {, h5 H. ^! N0 @for i=1:L
    1 y9 y; V$ P, e) K2 I# j    rep=floor((n+step)/i);- l% c! h3 U5 x- k
        res=mod(n+step,i);& E9 D" `$ q7 }3 }) k7 T* W% P# r
        b=[x{i,1:i}];b=b';
    - J3 W: u$ L' w  i    f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);
    4 o/ y7 x' D8 r- ]' m    if res~=0) N" c+ b7 u+ \) O
            c=rep*i+1:n+step;5 ~  d- O$ F1 z2 ?" d" M# P7 I  t
            f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));% L4 v5 i" s. w% @
        end  m4 F5 ]/ K7 ~, u
    end) H- W' I- g( Q# `2 q
    5 [( O3 s2 `1 I. C3 z! i
    二 最短路Dijkstra算法! o0 ]6 [" [2 y& }
    % dijkstra algorithm code program%
    3 E! g' m( a9 Q- p% the shortest path length algorithm4 p" s; h( k/ L' E. c
    function [path,short_distance]=ShortPath_Dijkstra(Input_weight,start,endpoint)
    , X4 c  j. k5 J# F% z7 n) |) D$ C$ R% Input parameters:4 |  [/ }  K4 k0 G- _' L- l
    % Input_weight-------the input node weight!
    . {7 w7 w2 x3 j4 c% start--------the start node number;
    7 h& |5 g: t1 r/ ~3 T4 K% endpoint------the end node number;* ^' t- Y# k. d( A
    % Output parameters:
    " C1 n% L) `( D4 z  F) F% path-----the shortest lenght path from the start node to end node;4 n2 e  ]+ C* G( d4 t
    % short_distance------the distance of the shortest lenght path from the
    1 O$ O( N+ j; D) w" o6 A% g5 |% start node to end node.
    + X6 q1 t1 s' W1 d[row,col]=size(Input_weight);4 Z( O# x4 P* ?9 Y) {! ^
    4 J  o) b) H& }& W) M, V, J( \) Y
    %input detection/ z2 Z% v, K' H8 X
    if row~=col1 L, j" T1 ?3 T! }) d
        error('input matrix is not a square matrix,input error ' );
    % c) V5 D0 i% q$ H; Q2 `end/ B" ^1 c2 S1 N9 G% E8 H
    if endpoint>row# I% l. O! P9 U
        error('input parameter endpoint exceed the maximal point number');) f  Z) c' h7 u/ F) [
    end; Z# x3 W, R1 M0 \% u

    9 r1 m7 m7 E6 k2 M9 k- O% v5 l%initialization1 G* S3 Y3 u8 d; s6 T4 |  Z
    s_path=[start];) ~5 K7 w8 Q/ {' J8 w
    distance=inf*ones(1,row);distance(start)=0;6 D/ L" s& h' Q0 w% z( h3 F" g! @7 ]6 y
    flag(start)=start;temp=start;& v! U) C5 h& x$ }( i, @2 `
    ' Z6 |* A( {& q3 `" q2 R+ v
    while length(s_path)<row" B0 t, f, x0 R0 @! r5 L
        pos=find(Input_weight(temp, : )~=inf);
    / I, O8 J7 {4 b1 ]9 b7 u5 v  R    for i=1:length(pos)
    ) {8 n) A& c% F% V* G        if (length(find(s_path==pos(i)))==0)&
    0 l( O  q1 A! R(distance(pos(i))>(distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i))))8 }: |0 g) {" p- U3 t
                distance(pos(i))=distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i));" [2 A9 [0 x/ Z( j% k
                flag(pos(i))=temp;
    2 G7 }, {# N. z2 Z9 M; v9 A        end
    ) s" D2 ], q, t1 d: ?2 d    end) _- h* h5 v0 V! J
        k=inf;
    ( F$ }4 Q/ p" K% R    for i=1:row  I$ [$ i# ~+ Z$ ]
            if (length(find(s_path==i))==0)&(k>distance(i))4 Z) x' r+ ]9 _% _
                k=distance(i);, c! X; V; P( k* v  |; T
                temp_2=i;
    9 f3 A. Z0 m- c& T        end
    / }/ Y5 n5 h6 E5 K% I7 T    end7 y+ ~8 y- ^  t% n1 I3 n7 W
        s_path=[s_path,temp_2];/ t5 A' L& H' N$ j" N
        temp=temp_2;
    + V9 o0 x9 ]* w! [end
    1 u; t3 ]8 R# `  ]$ c- ?9 Z/ @$ b2 V) ^
    %output the result1 r. s- w& u8 @1 E7 K* o
    path(1)=endpoint;
    . ~" a0 Q$ z7 @3 R# ~% Si=1;" s. p3 d3 h, t) d8 G9 T
    while path(i)~=start1 A3 A$ a+ O; l- l- c  I
        path(i+1)=flag(path(i));9 h# Z, @: o. w/ O* q/ i$ k
        i=i+1;
    & d( y) B/ L, x# bend
    , x8 f. G4 |8 K) xpath(i)=start;
    7 i2 h3 a; _3 h. c. B9 D# x; tpath=path(end:-1:1);: S& v  c) X5 z/ f9 I" _: T1 w9 S
    short_distance=distance(endpoint);6 t4 k2 `% l1 ?$ E: m
    三 绘制差分方程的映射分叉图' n- n, e$ D; M3 X; s

    : x+ {% T( A/ n# U3 y' Tfunction fork1(a);   _8 {0 }6 T0 u& D3 v7 d1 C( I) q) i
    7 c( F$ j7 J+ c+ F! U8 ^
    % 绘制x_(n+1)=1-a*x^2_n映射的分叉图3 s+ K( O, {% C9 B
    % Example:
    2 ~* y/ `# L' X# u, @%     fork1([0,2]);  / \* N; h/ _4 k4 Q% O5 p6 j
    N=300;  % 取样点数 8 J0 w5 e- E2 O+ j  o# N2 |6 q
    A=linspace(a(1),a(2),N); 2 k" d; A6 s3 x1 j- Y- A- @
    starx=0.9; 4 z) a" U* i- k4 [
    Z=[];$ r% Y4 u5 L$ O& B( P; H. k
    h=waitbar(0,'please wait');m=1;. V0 n( ~. m7 e: w, \0 o9 G
    for ap=A;
    * l4 ]; |" y& W9 m% V  k2 A   x=starx; 6 }' g5 g6 R8 |" J5 o: d
       for k=1:50;
    : s2 i. ]# G: v6 ^7 x3 Q/ o( Z- c         x=1-ap*x^2; 3 {; E2 f# O) S# a2 ^# B
       end 8 Z; p, q! Z; S5 T8 n8 c
       for k=1:201;
    ; O  b8 V: @1 U# K1 O, H* B1 `       x=1-ap*x^2; 2 M$ `$ a/ ^. v4 W
           Z=[Z,ap-x*i]; 0 m; @4 i# g9 [2 g) r* U
       end
    : e4 V+ D$ S! L$ f7 c, j   waitbar(m/N,h,['completed  ',num2str(round(100*m/N)),'%'],h);
    " Q, Q" Z4 u6 k   m=m+1;
    + z2 W! P! t  L& x' J$ Tend
    ( ^' U# i% O; H, n; T) Vdelete(h);. }& N' s% E# V% I4 l; a
    plot(Z,'.','markersize',2) , X, C8 c3 v1 [. c' R
    xlim(a);  O! H  e& u8 o' A1 o- ?3 X
      C- |' v3 ]. W3 o
    四 最短路算法------floyd算法4 G5 c5 W! J) ^0 [$ \
    function ShortPath_floyd(w,start,terminal)
    3 S" a9 m0 C( `, v+ K%w----adjoin matrix, w=[0 50 inf inf inf;inf 0 inf inf 80;, Z) y8 S6 ~  l! y
    %inf 30 0 20 inf;inf inf inf 0 70;65 inf 100 inf 0];& g3 }4 n  n) o6 U, R
    %start-----the start node;
    , E" x! U$ N7 C+ j$ A) y2 V7 Z%terminal--------the end node;   
    0 A: V1 F  f! |2 ^7 l8 f3 tn=size(w,1);
    9 P  w& S: \: E9 c9 o# Z[D,path]=floyd1(w);%调用floyd算法程序
    / Q, p" M2 w) v8 `+ r1 c  [  ]* M& L  Y* Z7 z. o  W0 o2 j  D! {& [
    %找出任意两点之间的最短路径,并输出% C' c/ i/ N/ Y- n; p4 ^
    for i=1:n  M3 l( j8 v* U( t; W: o
        for j=1:n* P; a+ P7 V( P- `1 v) f* R: Y
            Min_path(i,j).distance=D(i,j);. a5 o9 h  e0 p% E0 e
            %将i到j的最短路程赋值 Min_path(i,j).distance* \  l: j8 p+ u" E( e
            %将i到j所经路径赋给Min_path(i,j).path2 c7 R) B- j, M1 d8 L6 S
            Min_path(i,j).path(1)=i;$ h9 }1 ^8 O4 p
            k=1;* y7 n5 r* C* E  K* b' H/ h7 `! r
            while Min_path(i,j).path(k)~=j
    3 D/ S( g, I6 [5 O3 ~            k=k+1;( L$ n& I, ], r( A
                Min_path(i,j).path(k)=path(Min_path(i,j).path(k-1),j);4 h! n- D, u. P; _
            end
      ?7 F! W0 Y! X5 l! `/ k    end
    5 X8 G0 e- r' hend
    1 ]  g" o8 L9 L, m6 k. Z' V" Zs=sprintf('任意两点之间的最短路径如下:');# ?) q0 M/ t. {! J9 D3 @$ `$ G
    disp(s);9 x5 R7 a- S# A1 M
    for i=1:n7 n  h' q0 h- L2 n' n
        for j=1:n& S$ E; W, o! S2 ~2 q
            s=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:'...$ d0 U& `+ A# D* O; }
                ,i,j,Min_path(i,j).distance);
    4 b( i9 \5 {  x6 U. ~8 P        disp(s);) B  `& |" U" `$ a9 K
            disp(Min_path(i,j).path);0 N; i. B. f; D9 P3 \3 X
        end, s' G3 |, d7 @4 X
    end
    1 C/ `( u3 ]* n7 W4 C1 G. M, t) h8 D) p# n$ i* u7 l
    %找出在指定从start点到terminal点的最短路径,并输出
    " X+ m6 e* e6 m, P$ S8 Lstr1=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:',...* v6 S/ f* E& b+ U4 m. f1 x
        start,terminal,Min_path(start,terminal).distance);
    # P. B! C, Y# Ydisp(str1);
    2 d8 L7 b- F9 R+ C6 S( Tdisp(Min_path(start,terminal).path);
    3 F: k: V7 y. z% {+ @
    3 R6 }0 Q8 R8 v( o; ~%Foldy's Algorithm 算法程序" v8 ]8 d/ E4 c" V* n
    function [D,path]=floyd1(a)
    / o. W0 ^8 A8 g. z3 c& ?: An=size(a,1);: H; A+ w* r  \( J+ V
    D=a;path=zeros(n,n);%设置D和path的初值
    2 B5 L9 Q- R" }for i=1:n
    / Q( p* t' {* ]& P   for j=1:n
    2 M; Q8 d0 ?5 E( c! S      if D(i,j)~=inf3 }: W7 |$ S0 S! F+ ]& h0 z
             path(i,j)=j;%j是i的后点
      L1 @# d# a9 \     end- R( h7 o1 ], h6 ?, L
       end
    / B7 B! P% f7 V' n1 V) xend
    ; [: o# K* S/ M# L8 _7 p%做n次迭代,每次迭代都更新D(i,j)和path(i,j)
    / a- t6 [+ C% V  f7 r5 W, nfor k=1:n& Z! w9 a( X1 ^: H: y
       for i=1:n
    - O- I4 Q( i, z7 C5 u      for j=1:n- e1 z. W. A5 b" [
             if D(i,k)+D(k,j)<D(i,j)8 ^) }8 \; G: O
                D(i,j)=D(i,k)+D(k,j);%修改长度
    $ ]. B: z! O' d; d" o            path(i,j)=path(i,k);%修改路径
    7 q/ m6 y* l6 B, E1 v        end
    % h$ `: z3 k' V& w( ?      end6 l$ j* J% P4 ~1 N
       end7 B# I0 {# D; A' K
    end& v- K0 ]: m( ]$ ^

    1 n) \# g. _$ a2 e9 \五 模拟退火算法源程序
    " O5 v+ n) x1 u/ [: p" zfunction [MinD,BestPath]=MainAneal(CityPosition,pn)
    & i' i+ j, C' rfunction [MinD,BestPath]=MainAneal2(CityPosition,pn)
    , u+ f' Q9 U+ u%此题以中国31省会城市的最短旅行路径为例,给出TSP问题的模拟退火程序: u! k1 ]- s# S/ n' v
    %CityPosition_31=[1304 2312;3639 1315;4177 2244;3712 1399;3488 1535;3326 1556;...9 F! X2 A8 R  U4 @
    %                 3238 1229;4196 1044;4312  790;4386  570;3007 1970;2562 1756;...
    2 k7 f; ]' M% c%                 2788 1491;2381 1676;1332  695;3715 1678;3918 2179;4061 2370;...
    6 Y0 _0 U5 _2 [" @: r. q9 k7 q%                 3780 2212;3676 2578;4029 2838;4263 2931;3429 1908;3507 2376;...
    ( V# J0 O6 f& M( k5 t' F* {. Q%                 3394 2643;3439 3201;2935 3240;3140 3550;2545 2357;2778 2826;2370 2975];$ x4 N) j+ c9 S
      T) r4 M& @  w/ A
    %T0=clock
    & Z4 Q) I! y- E. h# v" m5 \; bglobal path p2 D;
    : ~: N- E; ]! a( a, w. T1 j[m,n]=size(CityPosition);- z, m  J6 T  o( j; }
    %生成初始解空间,这样可以比逐步分配空间运行快一些
    5 f) ]( S( [! B: }5 fTracePath=zeros(1e3,m);
    5 y, V0 _  c* N2 sDistance=inf*zeros(1,1e3);
    ; s7 Q, |+ C. i, S( H- D5 r/ R' A% h4 n; J
    D = sqrt((CityPosition( :,  ones(1,m)) - CityPosition( :,  ones(1,m))').^2 +...
    ! Y6 A+ N) \! G; N, H8 _" V' K6 R; G0 |( k    (CityPosition( : ,2*ones(1,m)) - CityPosition( :,2*ones(1,m))').^2 );0 ~& i* G! H0 S" \
    %将城市的坐标矩阵转换为邻接矩阵(城市间距离矩阵)8 b2 _, c" i' B! Y. K; y, \4 t
    for i=1:pn
    8 }. l( C, J5 t  q& D    path(i,:)=randperm(m);%构造一个初始可行解$ M! P8 p6 o4 {/ S2 i2 n  ^
    end! W7 I9 z* L* Y( D% a
    t=zeros(1,pn);# f+ t8 J" @( {% p' U8 h6 v
    p2=zeros(1,m);; G/ j( ?) ]4 n9 T
    . W( p: [0 A$ q
    iter_max=100;%input('请输入固定温度下最大迭代次数iter_max=' );
    $ F3 t* U5 [3 g$ f/ pm_max=5;%input('请输入固定温度下目标函数值允许的最大连续未改进次数m_nax=' ) ;# Y& g# D7 ?: w/ |* h# p
    %如果考虑到降温初期新解被吸收概率较大,容易陷入局部最优8 R: c! S$ X4 t
    %而随着降温的进行新解被吸收的概率逐渐减少,又难以跳出局限! Q- h" i- R; ?8 v  u* k6 I8 ~
    %人为的使初期 iter_max,m_max 较小,然后使之随温度降低而逐步增大,可能
    7 U! x) C" s7 Z5 r%会收到到比较好的效果7 o0 S, H  ^$ n; C

    6 C3 G+ T6 V( N% F6 pT=1e5;3 V; \: n, F8 f9 h, k
    N=1;$ |. N4 R' N  u" C" L
    tau=1e-5;%input('请输入最低温度tau=' );
    5 ^, Z" a: N- g. ?! R" Q%nn=ceil(log10(tau/T)/log10(0.9));/ k" O# }& U% |7 a. t3 }
    while  T>=tau%&m_num<m_max         
    # p5 C" `/ ]8 K2 _% ]       iter_num=1;%某固定温度下迭代计数器
    3 [1 f  g* N( [' y" E5 z% w% ?       m_num=1;%某固定温度下目标函数值连续未改进次数计算器* l6 c: A# i" L
           %iter_max=100;3 E. C! u1 W+ \6 Y# W
           %m_max=10;%ceil(10+0.5*nn-0.3*N);
    6 K, j7 i6 ~# S' N' a0 l! U# |       while m_num<m_max&iter_num<iter_max
    , M, D) Y6 K  t0 i' z+ m( q3 D        %MRRTT(Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller, Teller)过程:
    $ Y" P: {, Y+ J" r3 B1 K$ q             %用任意启发式算法在path的领域N(path)中找出新的更优解% C: z4 T! R  p! |7 h
                 for i=1:pn: g1 s: d7 W8 H) y6 Q; g
                     Len1(i)=sum([D(path(i,1:m-1)+m*(path(i,2:m)-1)) D(path(i,m)+m*(path(i,1)-1))]);
    4 {/ O% N, y* b# m" O%计算一次行遍所有城市的总路程 5 K& B9 F4 M5 w5 w, Z/ ^$ o
                     [path2(i,: )]=ChangePath2(path(i,: ),m);%更新路线7 v* r2 o4 w- S; n9 n% q
                     Len2(i)=sum([D(path2(i,1:m-1)+m*(path2(i,2:m)-1)) D(path2(i,m)+m*(path2(i,1)-1))]);" D# F. Q9 U; u/ a# ^
                 end
    + t8 G6 F( g% n5 d( L9 n. ^: |             %Len1- S, g. {0 P, J" w2 E, [" g
                 %Len2- A  I; ]* j! v
                 %if Len2-Len1<0|exp((Len1-Len2)/(T))>rand
    3 t& \! q+ `) O             R=rand(1,pn);# h2 H. ~' \2 g2 A, e- D: X2 d
                 %Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R5 G. |7 ~8 Q+ o0 b! {( }
                 if find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0)' y7 H, z2 }3 U3 H. }8 e5 b
                     path(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : )=path2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : );( O( L$ O5 |8 ?$ P
                     Len1(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0))=Len2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0));% F3 L/ ]8 k5 z' H' O" Q
                     [TempMinD,TempIndex]=min(Len1);
    5 o( A  f: ]/ w' m& n* E- v                 %TempMinD9 @6 {# a" e' G  D& B5 w9 g) b
                     TracePath(N,: )=path(TempIndex,: );
    ; f' ]9 Q) k' N                 Distance(N,: )=TempMinD;
    / C7 A  r5 }! j                 N=N+1;
    ( q1 H( y  M. [# s& g* G% g                 %T=T*0.9
    - \2 p" S/ F+ k3 j" k" A# |                 m_num=0;
    5 ^+ x/ M$ W# E; }# f0 X             else6 U. r5 G' y  e- k/ \+ i/ b9 ?
                     m_num=m_num+1;, [/ k5 X$ b2 r7 u
                 end
    3 e7 T/ R/ i+ z3 ~* ~2 N             iter_num=iter_num+1;* r5 F; {. z( W9 r% U9 Y
             end
    7 X; V% G9 }1 R5 H, D3 t) |         T=T*0.97 {0 N& J! B4 x  T3 h5 ]
    %m_num,iter_num,N
    " x) |" W4 m5 n2 h4 c/ Wend
    - Z0 g7 H( i  O% v9 b; X$ m) D  H[MinD,Index]=min(Distance);
    ! o) E. R6 v1 M3 yBestPath=TracePath(Index,: );
    + s8 x% E4 u+ F, Z( i0 w, r$ xdisp(MinD)
    4 T+ V, r- C  Y3 b: y  `1 u/ D# y%T1=clock& [) A6 t  Y3 U$ [& a; c% p
                                                                                                                                                                                                               $ [8 w, g- E) T) y9 j
                                                                                                                                    X1 \( c( q% p5 j0 k
    %更新路线子程序                                                                                                                                               
    $ b8 W1 ^! T+ O3 pfunction [p2]=ChangePath2(p1,CityNum)5 C' C/ x! W1 e9 B) e' Y5 w* U7 N# a
    global p2;
    3 x* z  ?; `7 E* G' e& C$ l, Jwhile(1)4 U, v: {' u9 i/ z( Z5 l
         R=unidrnd(CityNum,1,2);
    1 j) c; U+ P1 N3 h/ ]+ h# `' p     if abs(R(1)-R(2))>1
    ' |( Y& @7 R, j: w         break;
    8 L/ x9 P& `4 Y6 h) G+ i& {" H     end5 G% Y5 P  P1 B! a" j( ^
    end; @) g# @3 i! ^
    R=unidrnd(CityNum,1,2);3 j/ a$ |& R$ Y( S: H6 i/ ]* ~
    I=R(1);J=R(2);# U% i0 {( M# R$ ^
    %len1=D(p(I),p(J))+D(p(I+1),p(J+1));& G1 f& f8 x- I" j: z& b
    %len2=D(p(I),p(I+1))+D(p(J),p(J+1));8 o$ e+ d% e7 ~% o& T
    if I<J
    2 h; }+ ~+ b/ P# l5 c   p2(1:I)=p1(1:I);
    7 m6 P" |% ]; [- Y$ K: N+ A! c! e   p2(I+1:J)=p1(J:-1:I+1);
    / [5 P; c" \$ p$ n' m   p2(J+1:CityNum)=p1(J+1:CityNum);
    , u! N4 d/ L- e, nelse
    & W& U$ C5 F, y" w% Y8 L' B   p2(1:J)=p1(1:J);1 {3 B7 q2 q. l. ?+ v2 B
       p2(J+1:I)=p1(I:-1:J+1);
    : Q. f3 i) `7 @   p2(I+1:CityNum)=p1(I+1:CityNum);
    0 X# g& {& ~5 c; o% {% Cend
    0 L  K7 K# o7 m8 m$ t) R) t- Y  n& `
    六 遗传 算                                                                                                                                                                  法程序:: d& \1 W# U* H4 a" }
       说明:    为遗传算法的主程序; 采用二进制Gray编码,采用基于轮盘赌法的非线性排名选择, 均匀交叉,变异操作,而且还引入了倒位操作!
    2 T7 A% G! b  U# x* ^2 o/ B
    7 d; y" N( G% V8 |/ z. F0 e; Nfunction [BestPop,Trace]=fga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pCross,pMutation,pInversion,options)
    ( z/ u) v( h! F% [BestPop,Trace]=fmaxga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pcross,pmutation) " ~* G$ h. h4 H5 {4 _4 S. w8 e
    % Finds a  maximum of a function of several variables.
    6 D8 c. d. R- j( Q% fmaxga solves problems of the form:  
    * k6 i' A+ s( t. V: w* ]& Y- T%      max F(X)  subject to:  LB <= X <= UB                           
    $ v- p" v7 j/ H  q% M! F%  BestPop       - 最优的群体即为最优的染色体群
    1 s0 g3 |5 d: t  d. L%  Trace         - 最佳染色体所对应的目标函数值5 r5 a, i6 u5 I* l
    %  FUN           - 目标函数
    / h& ~6 d) S7 a* D! F; K%  LB            - 自变量下限
    - \8 K7 T2 f3 W( D* h" K: u$ N+ `6 u%  UB            - 自变量上限/ J6 Z0 R6 }4 W5 N: P6 ?: A# ?
    %  eranum        - 种群的代数,取100--1000(默认200)- L! R0 r6 c6 N- t5 `
    %  popsize       - 每一代种群的规模;此可取50--200(默认100)
    3 m  u: p$ ~8 x%  pcross        - 交叉概率,一般取0.5--0.85之间较好(默认0.8)" ]& a5 P" w! X* E* ~1 S8 s* l+ l
    %  pmutation     - 初始变异概率,一般取0.05-0.2之间较好(默认0.1)7 O& m+ C# q% N2 P* P- n! Q9 @- m
    %  pInversion    - 倒位概率,一般取0.05-0.3之间较好(默认0.2)
    7 l) K# v) n$ ]2 q- }/ a%  options       - 1*2矩阵,options(1)=0二进制编码(默认0),option(1)~=0十进制编
    5 [  F+ T: v% p# N/ r9 e%码,option(2)设定求解精度(默认1e-4)7 j, y4 ~6 D2 G
    %. k. u; L1 z" o- ?( s# \
    %  ------------------------------------------------------------------------
    : p$ h9 v* q3 c, \' A- M5 ^/ _; H% Y' z% j5 I' v1 W9 u
    T1=clock;
    . l  ^% z7 t" g9 S2 A1 e1 b7 uif nargin<3, error('FMAXGA requires at least three input arguments'); end
    . c, k' t$ F) Y9 b' V" Oif nargin==3, eranum=200;popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end& b! w1 s- Q3 H
    if nargin==4, popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    % x- z) j0 l2 }1 o2 \if nargin==5, pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    * f6 m2 X2 F' M; h% ~if nargin==6, pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end1 Y2 X/ H% |( `1 B% Q8 A
    if nargin==7, pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end6 V0 T3 W% P9 r2 u# X. D) s
    if find((LB-UB)>0)  G- h8 I3 a5 e; t
       error('数据输入错误,请重新输入(LB<UB):');- K9 \, S9 h: w6 R
    end
    / Q  X. W% o4 i# V/ ts=sprintf('程序运行需要约%.4f 秒钟时间,请稍等......',(eranum*popsize/1000));
    8 p9 ?4 r% h& Ldisp(s);
    ! ^. q( k" c1 Q. u: a: m' K) C( K) L  E- b% Z' p' @7 x
    global m n NewPop children1 children2 VarNum
    ! k  {+ b+ o: P. v5 ^4 N8 z. p; [- `1 h4 s6 o7 a1 N
    bounds=[LB;UB]';bits=[];VarNum=size(bounds,1);9 l, ^$ j& z9 Y3 ]7 _
    precision=options(2);%由求解精度确定二进制编码长度7 u: N! M, z* T4 j* w8 r0 i5 Y
    bits=ceil(log2((bounds(:,2)-bounds(:,1))' ./ precision));%由设定精度划分区间
    9 |1 I4 A! W1 S7 T/ d* m[Pop]=InitPopGray(popsize,bits);%初始化种群: g0 z3 K' r* P/ T) F
    [m,n]=size(Pop);
    ' }+ F& `& S* m! Z1 G1 b! cNewPop=zeros(m,n);& x6 n% E7 |: k. g
    children1=zeros(1,n);3 E: R4 J4 R: w4 S: ~2 E4 X
    children2=zeros(1,n);9 @+ O5 N! Y2 }* g% e' D0 c* p' C
    pm0=pMutation;
    $ H0 w8 }+ A; R+ jBestPop=zeros(eranum,n);%分配初始解空间BestPop,Trace
    + e, W( A5 k0 P1 sTrace=zeros(eranum,length(bits)+1);5 J1 ?' U3 w0 W' H6 ^( E1 Y/ z
    i=1;) V$ Z+ _$ P8 k+ H. G
    while i<=eranum
    + ]. Z+ S) k! o    for j=1:m
    ) D; {* b' [% B. `        value(j)=feval(FUN(1,:),(b2f(Pop(j,:),bounds,bits)));%计算适应度, G  q( e. I+ e
        end5 `! }! @! s- h. z. I8 E8 [+ h9 Z
        [MaxValue,Index]=max(value);2 e: a) d  A! \: U
        BestPop(i,:)=Pop(Index,:);
    # {$ ~3 e0 W; r) n# i    Trace(i,1)=MaxValue;
    ; Y5 _& K7 U. z/ {6 f) a    Trace(i,(2:length(bits)+1))=b2f(BestPop(i,:),bounds,bits);5 ]* ^3 r" h' C/ L! d( m& M7 `
        [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,Pop,bounds,bits);%非线性排名选择
    & T6 R1 i/ [0 q. x$ S+ M% L[CrossOverPop]=CrossOver(selectpop,pCross,round(unidrnd(eranum-i)/eranum));8 g( k4 `+ L5 i/ T, G
    %采用多点交叉和均匀交叉,且逐步增大均匀交叉的概率
    6 a% B: {4 m3 q$ c5 u    %round(unidrnd(eranum-i)/eranum)
    3 d+ `1 ^" x1 V2 p9 D! c. ]    [MutationPop]=Mutation(CrossOverPop,pMutation,VarNum);%变异
      l. i9 R, q. [* o3 x2 d3 ~    [InversionPop]=Inversion(MutationPop,pInversion);%倒位9 E* H" z- P) h7 F( G
        Pop=InversionPop;%更新2 a7 o  _$ d0 m$ P) M, z
    pMutation=pm0+(i^4)*(pCross/3-pm0)/(eranum^4); ! b+ S' p3 ^# |3 O3 C" s8 a$ K7 A' W
    %随着种群向前进化,逐步增大变异率至1/2交叉率
    ( V* E! g% E# M; a/ j8 s    p(i)=pMutation;4 ]) C: Z& @/ b2 I
        i=i+1;
    ) z7 T. f: ]0 _0 m; l- g+ eend3 N+ A3 Z( `5 j
    t=1:eranum;6 O( c  t3 ]: |% P) {' k2 U
    plot(t,Trace(:,1)');
    # h8 `5 L# \; ytitle('函数优化的遗传算法');xlabel('进化世代数(eranum)');ylabel('每一代最优适应度(maxfitness)');; ]. ]" b& E9 H- E6 Y
    [MaxFval,I]=max(Trace(:,1));: z: `9 ]6 K" n$ G9 }
    X=Trace(I,(2:length(bits)+1));
      o: i0 T  T2 Dhold on;  plot(I,MaxFval,'*');
    & I/ i3 W8 q1 b: `# U. _text(I+5,MaxFval,['FMAX=' num2str(MaxFval)]);
    / L& Y5 `4 S# Z: Qstr1=sprintf('进化到 %d 代 ,自变量为 %s 时,得本次求解的最优值 %f\n对应染色体是:%s',I,num2str(X),MaxFval,num2str(BestPop(I,:)));' n/ Q, `. D7 v7 k
    disp(str1);
    2 e$ p3 b' O4 _. b% k! L%figure(2);plot(t,p);%绘制变异值增大过程' }) A# H3 L8 G4 y9 I6 S3 M8 B
    T2=clock;( M: S  o1 R! y, e0 {: y
    elapsed_time=T2-T1;
      U& G3 P% x. d! C$ ]if elapsed_time(6)<0
    2 B3 r  X) j+ e4 c8 V% N) g: Z+ J    elapsed_time(6)=elapsed_time(6)+60; elapsed_time(5)=elapsed_time(5)-1;
    3 L' i! F( t" @2 Y4 K. }end8 n* l/ h0 ~! S' ]/ }* d- Y
    if elapsed_time(5)<0
    6 L" N: N  _8 R    elapsed_time(5)=elapsed_time(5)+60;elapsed_time(4)=elapsed_time(4)-1;1 C& ^9 i- Q( y) e/ {
    end  %像这种程序当然不考虑运行上小时啦
    + n; h4 ]" \; p8 E/ Pstr2=sprintf('程序运行耗时 %d 小时 %d 分钟 %.4f 秒',elapsed_time(4),elapsed_time(5),elapsed_time(6));3 P" G% a. I& O; x
    disp(str2);. q+ z, R1 y$ }0 o: ]- F3 r

    ' v& \* P/ M; }) S0 p* \  u
    % k$ h, C* ~- H0 o%初始化种群
    + j% Z1 Q7 p/ h. t%采用二进制Gray编码,其目的是为了克服二进制编码的Hamming悬崖缺点
    * X, i! ^) ?) ?. f8 u9 o% T& wfunction [initpop]=InitPopGray(popsize,bits)
    - Z! f* \, Z1 f5 [3 Hlen=sum(bits);6 V9 Q1 _/ ~7 H4 s
    initpop=zeros(popsize,len);%The whole zero encoding individual
    7 i: \1 T: T2 q) f7 V9 l* e9 \for i=2:popsize-1
    : H. b0 P9 ]  }+ s& P- Y) z# t! @. l    pop=round(rand(1,len));
    * E$ @) O% U" P8 `2 r    pop=mod(([0 pop]+[pop 0]),2);
    , O0 V4 }$ M, L  {6 H    %i=1时,b(1)=a(1);i>1时,b(i)=mod(a(i-1)+a(i),2), ~8 k1 J5 `* h% B
        %其中原二进制串:a(1)a(2)...a(n),Gray串:b(1)b(2)...b(n)
    6 ~( Z& G8 L# j' v    initpop(i,:)=pop(1:end-1);1 _5 b( ]4 X& B3 X. e& D' Y! B: ]
    end6 `# ^" t5 g- o; L; v
    initpop(popsize,:)=ones(1,len);%The whole one encoding individual) |# O% D, F$ K( [  m
    %解码+ ^+ _4 P: p) H1 \! e4 t0 `
    ! D, s3 i' M4 u% U0 {
    function [fval] = b2f(bval,bounds,bits)
    % M( a5 M9 v$ Q( A) ^8 M0 P" L% fval   - 表征各变量的十进制数* G- \8 I) V8 d8 ^
    % bval   - 表征各变量的二进制编码串; [+ e5 S  W5 a! E! h9 I5 O$ ]
    % bounds - 各变量的取值范围
    + W/ g' R. ?6 Z( D) O% bits   - 各变量的二进制编码长度# k% q/ D  f, J) J4 A4 I, q
    scale=(bounds(:,2)-bounds(:,1))'./(2.^bits-1); %The range of the variables
    . X, f% f; M! l/ Q( l. EnumV=size(bounds,1);
    9 [6 `9 H" @3 r; N! b5 }cs=[0 cumsum(bits)];
    / S7 ^8 b6 o( U$ N4 f# z9 hfor i=1:numV4 H6 C8 F) k# {& h& x9 M  i- `  K
      a=bval((cs(i)+1):cs(i+1));0 n- S. s; H% ]7 ]6 {1 g! r
      fval(i)=sum(2.^(size(a,2)-1:-1:0).*a)*scale(i)+bounds(i,1);
    . A+ n4 s  D8 gend
    8 N( _; I: O) y% v6 w+ E6 `. |%选择操作% {9 V7 M- k0 b: G4 T# E
    %采用基于轮盘赌法的非线性排名选择9 i+ L  Z4 ~3 f( j; H
    %各个体成员按适应值从大到小分配选择概率:
    9 ]1 c3 H$ z( n/ `' S/ M%P(i)=(q/1-(1-q)^n)*(1-q)^i,  其中 P(0)>P(1)>...>P(n), sum(P(i))=1( d/ G$ S, G& L
    * Z" i7 O5 v& M, H5 p6 N9 G' l
    function [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,pop,bounds,bits)
    / j# R4 P4 A# o$ Y' lglobal m n8 O' Q2 D( l+ F+ }
    selectpop=zeros(m,n);$ l4 N& l9 E1 E: r1 _) Z& \
    fit=zeros(m,1);& u* m5 c9 S- ]6 W+ p- E& Q
    for i=1:m2 z% r2 [  c4 D$ [- K
        fit(i)=feval(FUN(1,:),(b2f(pop(i,:),bounds,bits)));%以函数值为适应值做排名依据
    7 y: p0 `. O0 Tend
    6 F! P/ D+ \; L4 H5 gselectprob=fit/sum(fit);%计算各个体相对适应度(0,1)
    2 ]4 m- q( ?8 r( I6 M' \9 W/ Nq=max(selectprob);%选择最优的概率
    ; H* B2 ?  E3 Yx=zeros(m,2);, r8 ^1 [; k5 L. s6 V
    x(:,1)=[m:-1:1]';
    " Y2 V7 a$ w! M" J[y x(:,2)]=sort(selectprob);
      g2 R9 l! f) s/ b/ {$ @. s- E! Y, gr=q/(1-(1-q)^m);%标准分布基值
    : B4 A) _" X8 T+ ?; ]% nnewfit(x(:,2))=r*(1-q).^(x(:,1)-1);%生成选择概率
    " J  U) V4 n, e% V0 S# \6 Y6 a' Enewfit=cumsum(newfit);%计算各选择概率之和
    1 v" W/ i8 `4 g" F- BrNums=sort(rand(m,1));& g5 f+ s0 ^' W6 i
    fitIn=1;newIn=1;
    / i4 j0 q* _0 R" }6 bwhile newIn<=m# B8 I# h4 Q7 Y- |3 g/ x6 w+ l
        if rNums(newIn)<newfit(fitIn)
    & n- |5 H) r8 o# ?; h9 O4 V        selectpop(newIn,:)=pop(fitIn,:);& h/ d* B7 Q1 E# \& f9 T- M- `4 F4 V  z) c
            newIn=newIn+1;
    ' m' `% U  R) p5 S' v, p" U    else& x9 _0 i6 Z5 c+ m. ^: z
            fitIn=fitIn+1;/ a; L$ b, N4 V5 W
        end
    # Z5 [' x  v$ y' L0 r& a) h. [5 Vend! a1 L( ]9 t; [
    %交叉操作
    - q4 N  q. k( x# I# ]function [NewPop]=CrossOver(OldPop,pCross,opts)7 k; I2 M$ j$ `0 r0 ]6 _
    %OldPop为父代种群,pcross为交叉概率
    . F& X! ?" i& a! `  J7 rglobal m n NewPop - @' G: Q% H! W( o% r4 q
    r=rand(1,m);0 s2 b- g  P6 b9 m( t) U. D. i
    y1=find(r<pCross);% ?; `$ `7 k6 X( \2 f5 T# I
    y2=find(r>=pCross);
    3 J% x5 [& \6 l; f* c3 elen=length(y1);4 m, m' V+ z$ N. I; i& d% Y
    if len>2&mod(len,2)==1%如果用来进行交叉的染色体的条数为奇数,将其调整为偶数0 K$ D) j- z( |
        y2(length(y2)+1)=y1(len);+ b& N5 A( w/ Q  i5 r! h
        y1(len)=[];8 t  c9 j4 x  c0 G+ x  B: k) S1 r! @* n
    end( N7 [$ H# z8 Q: }, b
    if length(y1)>=2
    7 d/ m4 `- T' E! n) h# s/ q   for i=0:2:length(y1)-2' ]5 A; _5 H( `: _3 w- r( Q$ y
           if opts==0
    3 u. |* y2 h6 \% F2 m  ^           [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=EqualCrossOver(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));
    5 I: ^* G7 f5 c       else
    / J5 X" W9 w0 H3 l9 A           [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=MultiPointCross(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));# i0 j' ]- c% {5 q6 o5 ]) D
           end; e- A- }5 M9 a' Z/ `. v1 w
       end     
    1 c8 Q7 y! h7 k/ cend- m, A. K% t$ |9 v% d. r6 I: h- D  Z
    NewPop(y2,:)=OldPop(y2,:);
    + Q- r3 W& Y( V5 A- T( t" C/ D& p- u8 J- H
    %采用均匀交叉 8 j. l, t7 p/ q
    function [children1,children2]=EqualCrossOver(parent1,parent2)
    4 p3 `4 g* C; ?3 o0 S3 d( q% ?, |) D. V4 b
    global n children1 children2 " u  f. b; f* a6 G8 t# V# }7 M0 c
    hidecode=round(rand(1,n));%随机生成掩码! \2 f- d. }9 P! r4 [& H
    crossposition=find(hidecode==1);2 D+ O$ A" S" ~. [& {: G1 |) R
    holdposition=find(hidecode==0);8 K* c+ n2 L( ~, `; K
    children1(crossposition)=parent1(crossposition);%掩码为1,父1为子1提供基因
      ^' {+ v5 D4 F3 n/ n* i7 p) N% Rchildren1(holdposition)=parent2(holdposition);%掩码为0,父2为子1提供基因
    ! r$ l2 c3 t4 s% m! J# Z) }$ ~children2(crossposition)=parent2(crossposition);%掩码为1,父2为子2提供基因+ u% }: @+ `$ C% Y
    children2(holdposition)=parent1(holdposition);%掩码为0,父1为子2提供基因
    3 Q  ]+ |9 h1 p% }5 g
    ! ?9 N0 X+ o) x# _- }4 ?# O%采用多点交叉,交叉点数由变量数决定7 G$ k; H$ L7 ]2 a8 b

    ' c- S% O$ T, J+ l" I- e: Tfunction [Children1,Children2]=MultiPointCross(Parent1,Parent2)" K6 Q$ @) s& j, l; g

    ; r5 D& ~+ R0 z  F, O6 Qglobal n Children1 Children2 VarNum+ T) }0 y8 M( \3 i! b- T, W) i/ h/ c
    Children1=Parent1;5 W& z1 |3 x# U4 Z
    Children2=Parent2;
    , I5 d# @3 L' x  e: m- _: ^# nPoints=sort(unidrnd(n,1,2*VarNum));
    8 {5 u; Y  y8 ~2 o  _. xfor i=1:VarNum0 H' C* {4 i# K$ T' ?: Q9 U8 Y' |
        Children1(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent2(Points(2*i-1):Points(2*i));' e$ e5 z( i% v7 U3 F# [8 x3 Z
        Children2(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent1(Points(2*i-1):Points(2*i));
    8 ?; O% z; Y: Dend3 l5 I7 l+ w# w4 o4 c

    7 Q3 E; {: I# h0 u%变异操作$ U  t  o. D  |9 L9 U9 U
    function [NewPop]=Mutation(OldPop,pMutation,VarNum)' T. S) r$ H# T( `/ x
    ( q& w' B9 {8 S9 x
    global m n NewPop
    $ _( _1 D1 O) ?$ {9 e, ur=rand(1,m);
    : X; s2 l5 `% T6 ^position=find(r<=pMutation);
    . d+ k/ W  L: k$ y3 flen=length(position);
    * Z* p' }1 u/ }+ O) a# {& aif len>=1
    1 s6 W) X0 e, ?( x3 [6 q   for i=1:len0 M/ b- u- }# a7 B
           k=unidrnd(n,1,VarNum); %设置变异点数,一般设置1点8 M* [1 K* {) u8 p5 l; t, \
           for j=1:length(k)4 N& t0 U% ?' z- ]1 y. Z
               if OldPop(position(i),k(j))==1! _. n. u4 O$ L/ i
                  OldPop(position(i),k(j))=0;
    8 k* P* ]9 H. k+ L0 e           else& h; Y" t$ U+ f2 k1 K
                  OldPop(position(i),k(j))=1;: Q1 V2 _0 T& p$ n) \: x6 y9 `
               end
    8 V! o* k" p0 ^4 j       end9 _* |5 Y) @% [- ^' Q3 S1 a, @
       end
    , l  s3 A2 C0 E3 o6 ~; u0 fend
    0 H/ b5 B1 |  h9 W3 y$ M  F8 wNewPop=OldPop;
    " a8 }7 F( X: p' \9 a9 z- {7 H0 n0 m  w3 j- Y
    %倒位操作5 Y- |8 p8 e. }) @3 ^# V

    " a# n6 z' |$ J. Jfunction [NewPop]=Inversion(OldPop,pInversion); `* n1 g7 b) G, l4 m, A2 F

    0 D6 t  C" v/ v& L- X5 }- Z: I. C4 D9 Lglobal m n NewPop; j0 a  ~" L0 R
    NewPop=OldPop;5 v& ]  j3 I9 w( O0 G
    r=rand(1,m);! A' G/ A" [0 Q3 m3 a  @4 C& Q/ @" f
    PopIn=find(r<=pInversion);3 {1 A/ V- T5 k! H* c( w' Q
    len=length(PopIn);
    6 t0 [: l" X1 Y$ q3 P% Pif len>=1
    * p. Y/ E# j8 p    for i=1:len
    $ P4 q- b* l  I6 t        d=sort(unidrnd(n,1,2));
    2 h' N; q) g! s5 {( e        if d(1)~=1&d(2)~=n
    # E# w! O8 `2 Q0 p0 V. V           NewPop(PopIn(i),1:d(1)-1)=OldPop(PopIn(i),1:d(1)-1);( R" R- y$ i# ?( K. |& U" d1 A
               NewPop(PopIn(i),d(1):d(2))=OldPop(PopIn(i),d(2):-1:d(1));
    - K8 O" _8 O- j           NewPop(PopIn(i),d(2)+1:n)=OldPop(PopIn(i),d(2)+1:n);
    7 V9 r1 c4 g/ f! _       end
    % ~0 E: R" N0 l   end8 j4 r& }5 A: }6 n( A% x8 _% }
    end
    ) p" l( H* d' A& r
    0 I# G3 {3 d% |  C/ t$ ~七 径向基神经网络训练程序& q. G, s2 F  g% O) G" D

      s' K. C9 R# qclear all;" [( F8 h% r$ {* m4 Z9 ~
    clc;6 Z* `+ c' z  e5 s- z9 |
    %newrb 建立一个径向基函数神经网络: [2 c: l$ e( @, B- m1 T
    p=0:0.1:1; %输入矢量
    % ^' w3 U6 s; J/ r. tt=[0 -1 0 1 1 0 -1 0 0 1 1 ];%目标矢量
    3 L! q5 t7 N0 ?" N/ k0 A( D  Sgoal=0.01; %误差
    ' e' [$ b, x2 ]: k4 [5 l7 k; tsp=1; %扩展常数
    $ K4 R$ q/ J) l7 [& Z6 @; Bmn=100;%神经元的最多个数! [% ?8 _) M5 U$ z0 g5 h
    df=1; %训练过程的显示频率
    - M8 g* O4 s/ v: Z  S& E% i2 m! D+ C% f[net,tr]=newrb(p,t,goal,sp,mn,df); %创建一个径向基函数网络1 t' Z& p; P$ I
    % [net,tr]=train(net,p); %调用traingdm算法训练网络  O) I3 n9 J7 [8 Z& r! ?, w( T) i( S# Z5 y
    %对网络进行仿真,并绘制样本数据和网络输出图形
    7 p% t3 r% V& AA=sim(net,p);2 N$ q& ~9 m9 Q) D' G5 P
    E=t-A;
    + D! O2 A1 w! S! _! Psse=sse(E);
    " e7 ^: x! w" L+ H. x( ~- I4 Sfigure;
    + _9 i0 ~2 T/ y; U( yplot(p,t,'r-+',p,A,'b-*');
    8 f- p1 X% A2 T5 ^6 @$ ^: M0 E% mlegend('输入数据曲线','训练输出曲线');. p% T* p, G0 }9 d/ Y: u
    echo off
    $ G+ O+ u. v& n+ ?& a4 _2 |5 E( _. \3 w
    说明:newrb函数本来 在创建新的网络的时候就进行了训练!+ v- g$ g8 z# s
    每次训练都增加一个神经元,都能最大程度得降低误差,如果未达到精度要求,* N) t; T& G! w+ c% n5 u* d* q
    那么继续增加神经元,程序终止条件是满足精度要求或者达到最大神经元的数目.关键的一个常数是spread(即散布常数的设置,扩展常数的设置).不能对创建的net调用train函数进行训练!) n7 T' P" p  R+ E0 g5 ^# `( B

    ! V0 T9 ]: ?+ E9 ~
    8 H" V) j, R9 Y+ |3 R  _& b! v训练结果显示:2 w0 B- z6 q% l7 G6 x5 W8 @
    NEWRB, neurons = 0, SSE = 5.09737 U! A$ `2 B; K
    NEWRB, neurons = 2, SSE = 4.87139$ w# I6 n% V' {% ^! v
    NEWRB, neurons = 3, SSE = 3.61176. P4 A8 d$ [7 M6 r5 M2 `3 z
    NEWRB, neurons = 4, SSE = 3.4875
    5 o* Z' k  b3 u1 ]  h5 pNEWRB, neurons = 5, SSE = 0.534217
    8 k! i$ g4 p% LNEWRB, neurons = 6, SSE = 0.51785
    ( v3 ]# S3 l! Y- \' X; _6 ONEWRB, neurons = 7, SSE = 0.434259
    4 a/ K# X8 S) k" NNEWRB, neurons = 8, SSE = 0.341518
    + n8 a( l8 G# @; DNEWRB, neurons = 9, SSE = 0.341519
    6 B3 T4 y9 t# hNEWRB, neurons = 10, SSE = 0.00257832
    ; ?; h8 f" M* _# h& }  L8 h' q. p% y1 w$ q. D, t' l
    八 删除当前路径下所有的带后缀.asv的文件
    % N$ U4 t7 {0 Z说明:该程序具有很好的移植性,用户可以根据自己地1 E0 \7 o) ^5 `' H
    要求修改程序,删除不同后缀类型的文件! ' x2 s% f# p6 P* r* L
    function delete_asv(bpath)
    : g) ^% p' b5 f( `' ^%If bpath is not specified,it lists all the asv files in the current
    3 p$ F2 k. k! H%directory and will delete all the file with asv
    8 s+ A5 [# e/ o. j" \  [) o/ |# F% B% Example:9 i6 Z) b- t" W9 O6 n2 z# K
    %    delete_asv('*.asv') will delete the file with name *.asv;
    4 T4 L( e) B  [- i; @%    delete_asv will delete all the file with .asv.
    : N/ b& m3 Y  n* j+ r4 }8 y( k7 p* z1 A7 V& z
    if nargin < 1
    ! z! Q5 B! N5 H6 p. A9 v; k%list all the asv file in the current directory& L/ i9 ]; M9 e
        files=dir('*.asv');
    6 q2 r, u; Q  q7 E) ^else
      h) ^2 _; k$ A$ ^  D% find the exact file in the path of bpath
    : ]& p# D: h5 K6 U. Z    [pathstr,name] = fileparts(bpath);: }7 q5 ]  K, W
        if exist(bpath,'dir')& M: x( j/ m) |9 f) k; J6 f1 z( h. i' p
            name = [name '\*'];
    $ `6 a3 }) F# R3 g' h0 w    end
      J( N! U1 M8 t* \: n    ext = '.asv';2 h! J: i; I3 F( b+ @4 I
        files=dir(fullfile(pathstr,[name ext]));) R# g! {. g* D# u: h7 ]
    end
    3 X3 i0 z4 i* w/ {2 e/ h& h" v5 P2 F& h; C5 a1 Y
    if ~isempty(files): \0 r+ J  u6 ?, c; i
        for i=1:size(files,1)
    ) N- v+ |& }0 d6 J6 r5 A        title=files(i).name;7 a7 |* Y( p& Q6 c
            delete(title);- S" }) M: E: w/ [8 P
        end
    % d9 ^4 @  F  u( mend) j  ^# e' K2 r' O, Z; A/ W
    ' j, N$ C. x# a, z& p* l

    ' L% E4 p# S( g1 R2 Z+ t% N0 z' e同样也可以在Matlab的窗口设置中取消保存.asv文件!5 a+ j& a- H" }  E4 F  K4 v& B
    zan
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    [LV.4]偶尔看看III

    群组西安交大数学建模

    楼主很强大 顶一个  估计明天 我要调试一天的程序了 吼吼 比赛加油

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    lihehe12121  恩恩呢嫩。。。  详情 回复 发表于 2013-7-27 15:05
    lihehe12121  厉害啊。。。。  发表于 2013-7-27 15:05
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    群组数学建摸协会

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    [LV.4]偶尔看看III

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