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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
    5 N5 ~/ k. c+ U) U  a2 T1. predict_fun.m为主程序;5 l. j' V4 i! W  P8 _; N2 w
    2. timeseries.m和 serie**pan.m为调用的子程序
    $ J# l/ Y$ n$ ~! p* S$ z0 P- K, a
    " V& z# o* a8 s' z+ B. Y+ Lfunction ima_pre=predict_fun(b,step)
    $ H5 e( I; M$ W% main program invokes timeseries.m and serie**pan.m
    ' Y5 Q$ `7 s; S1 k% input parameters:
    $ G5 Y$ |5 ~6 E% X( R7 |7 ?% b-------the training data (vector);/ L  K* Q# T5 I$ O3 [3 ?* f
    % step----number of prediction data;* ^! g6 @6 S/ R% L) Z8 l# {8 V8 }
    % output parameters:
    6 J5 f9 F+ G( k6 r" m2 `% ima_pre---the prediction data(vector);* q* R/ V5 ]3 r" _' {
    old_b=b;' M4 ^( I% W& j6 o5 r# F' |/ A8 H
    mean_b=sum(old_b)/length(old_b);
    4 ?# x& R1 b: E- @; j$ Estd_b=std(old_b);
    , Z* _5 w! ]) D; I: i9 @. C6 n' }old_b=(old_b-mean_b)/std_b;
    3 R4 E, w2 Y# L5 L; m$ e1 c( F[f,x]=timeseries(old_b);4 m0 Z2 C3 I6 c6 p* x0 u5 l7 r% \
    old_f2=serie**pan(old_b,step);
    6 P1 d* R$ V0 d7 W' F- x( R% f(f<0.0001&f>-0.0001)=f(f<0.0001&f>-0.0001)+eps;) Z0 g9 n4 G0 e! D6 t; x7 y) r6 o0 ~
    R=corrcoef(f);
    + r. U0 T7 e* A6 e[eigvector eigroot]=eig(R);
    ( L* S) [3 L' z2 ^6 W! P( \eigroot=diag(eigroot);, O2 K, Q* I' Z+ n: P, l5 ]) Z
    a=eigroot(end:-1:1);
    ) C9 u- ?$ H! v; x: k4 Wvector=eigvector(:,end:-1:1);
    ! T9 ^  u) U7 XDevote=a./sum(a);
    ; f; Z5 T( v& {3 YDevotem=cumsum(Devote);; x9 l: c' s3 \
    m=find(Devotem>=0.995);
    $ p' k% Q4 @9 ]: E9 E; `m=m(1);
      n7 M! r% C7 t7 @3 H3 {1 x6 F% {V1=f*eigvector';
    ! ]+ }& d% B' k: K" @+ CV=V1(:,1:m);5 |( T$ \  R" x5 \* _2 O" k6 R
    % old_b=old_b;
    5 a* y; O* J% ^4 w: N/ Y, aold_fai=inv(V'*V)*V'*old_b;$ e) ?- `' L" `; _! {/ e
    eigvector=eigvector(1:m,1:m);
    & G* O$ y5 r9 rfai=eigvector*old_fai;& i& o+ q4 l  J# ~
    f2=old_f2(:,1:m);" D7 p3 ~6 K1 f
    predictvalue=f2*fai;
      B+ d5 k: s, G  O3 v: K9 Mima_pre=std_b*predictvalue+mean_b;' b8 B' l& U) Y$ |

      M3 x* {% p$ b8 Z% [! Q' p* V1.子函数: timeseries.m 7 H. q2 F2 q8 |, b7 f) G$ T( {
    % timeseries program%
    " R  e6 {5 g* y- E2 O# D' W) b% this program is used to generate mean value matrix f;  N' V0 N' [4 p7 V  U9 `
    function [f,x]=timeseries(data) % e' ^' Y8 q3 U7 V6 q
    % data--------the input sequence (vector);
    & p7 e- P+ _6 W# e$ D% f------mean value matrix f;
    0 j% n7 q, t* l4 S3 C" on=length(data);
    3 T: p8 |* ]' I& o2 W: T0 ffor L=1:n/2
    - _2 |% E8 @: j2 O1 M& r    nL=floor(n/L);% m" V0 Z! j1 }8 |
        for i=1:L, ]5 }, Z( V( y8 w4 l
            sum=0;
    ' _- ]' b) e6 G        for j=1:nL  u" R5 I* \) `  P# s# r
               sum=sum+data(i+(j-1)*L);
    5 H  d# T# S9 Y/ s9 b       end7 C# T- }4 Z, R
           x{L,i}=sum/nL;8 \4 i1 Q1 n- T% }# b
       end
    + j# b" m3 S! g$ f" X3 I5 kend5 ]" i2 R# T( f
    L=n/2;: v! j3 L" f, r# G; ^/ ?4 x0 H0 L
    f=zeros(n,L);: ~/ E, N. F  ~8 g# M8 ?
    for i=1:L
    ' f- T* O% F& d7 J/ {    rep=floor(n/i);
    2 M6 @6 Q, w* v3 P" @; V    res=mod(n,i);
    ; A: V" J2 k# @' g    b=[x{i,1:i}];b=b';$ K# H4 {; ?; e# ?
        f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);' E) b; o/ }5 W
        if res~=0
    : ^5 [" n. @0 o5 X: k$ F! l        c=rep*i+1:n;
    8 @2 }1 D! H0 [! a        f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));; o" N6 s% C$ v3 S- }0 `5 D) E
        end8 k2 P) \9 R; }- s' O6 h
    end; b/ Q" \5 O$ C) V0 ?
    " N) O% Z/ @. B: X# q. K8 e& x
    % serie**pan.m, B& x9 T, @' @) |0 W/ G2 \% A
    % the program is used to generate the prediction matrix f;
    + x, d" b# H# u* ^3 }: |4 tfunction f=serie**pan(data,step);/ g+ D& a: \; ?% ?' W) r8 w
    %data---- the input sequence (vector)0 {$ k5 b! Z/ G0 ~; D  u6 o# K4 X
    % setp---- the prediction number;
    . ^$ @- n# k; b! {  S; un=length(data);
    1 C# s+ T4 m4 D$ ufor L=1:n/2
      t( O) A8 y4 u& r    nL=floor(n/L);0 k) p6 D7 k# C# l% r/ W1 k
        for i=1:L0 Y% U/ j- e. S$ w4 O9 C' w
            sum=0;! E; W# |$ h2 [3 P! j
            for j=1:nL
    $ V1 Y: S" J7 Q, i0 b           sum=sum+data(i+(j-1)*L);
    5 B3 S9 u; G6 Q/ V5 u       end
    , L5 p- x' h7 s6 P  \1 E       x{L,i}=sum/nL;
    + z" W% X: J3 b- _3 k( G2 p   end
    # ~% G6 r3 h& Q) B0 D% X7 Nend
    1 ]: H. d  N$ DL=n/2;
    0 ^) O8 Q; ~9 y) If=zeros(n+step,L);# K, D& K1 _8 i6 I
    for i=1:L' Q5 X: Y9 w$ u* t- t
        rep=floor((n+step)/i);) O+ p5 L* o9 K; W+ `
        res=mod(n+step,i);9 Z' C! k# U: }, C. N5 s
        b=[x{i,1:i}];b=b';
    ( `" w( k6 @1 D% n    f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);& }. v  b; l0 Z% m' n0 L
        if res~=0" p* e6 y8 i7 s2 V  n
            c=rep*i+1:n+step;+ `- L' B1 q" [4 ]0 k
            f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));7 \5 l$ b. l7 C( j) p" }3 P; }
        end
    " |: N7 X& t/ u6 \4 yend
    4 p7 H" n0 A( Y! K8 t3 O
    + g4 |: e+ {* K' h: P二 最短路Dijkstra算法
      X7 V. F; M- G0 M; u# b) N/ k* X8 q% dijkstra algorithm code program%
    4 Z0 n7 @' X! T% the shortest path length algorithm
    & x6 C! x  q  u. Ofunction [path,short_distance]=ShortPath_Dijkstra(Input_weight,start,endpoint)6 b, r" x7 x% N# \
    % Input parameters:/ X; y8 R# J5 B
    % Input_weight-------the input node weight!" {& p1 i# v% ^
    % start--------the start node number;# a0 m5 ^$ q+ J) a+ v9 \6 l, d; }% K
    % endpoint------the end node number;
    8 m8 Q" Y! q5 b; y$ T+ l, f/ Q# x% Output parameters:7 @# m. b- J8 b$ b2 O+ B
    % path-----the shortest lenght path from the start node to end node;( C8 U6 G# z5 d2 z8 z
    % short_distance------the distance of the shortest lenght path from the. V. H0 v* |% g3 x3 I
    % start node to end node.
    9 _* g4 S3 E1 e, L! a* o[row,col]=size(Input_weight);0 F2 C$ X( k. A0 A4 Y

    - y6 L! d$ l5 O%input detection) U! d* f' @( \
    if row~=col
    1 }" G9 X$ k! ^: y8 o3 r# R    error('input matrix is not a square matrix,input error ' );
    1 k) @% `. S  M" z. T1 h! Mend, [0 X) i' {3 N- P. @0 Q+ b8 ]' [
    if endpoint>row
    . m  B* P: {  @    error('input parameter endpoint exceed the maximal point number');
    $ t! g% F" r' Y+ p3 i; s8 nend( L/ a) b! J  i3 g$ K
    $ h; t- v- ?. R- L; Q
    %initialization
    6 Q3 M. B/ S' c9 Ls_path=[start];
    6 a0 c: c* ~" [% Fdistance=inf*ones(1,row);distance(start)=0;/ ~2 ]5 q# u# o0 [2 E$ j( w
    flag(start)=start;temp=start;
    % P( E. b9 o! f$ \# w7 x  X' K8 U3 L2 `  `
    while length(s_path)<row
    * l- j) L; X6 E6 _, x9 q6 l: v    pos=find(Input_weight(temp, : )~=inf);
    ! `1 c9 s" o( }; Q1 g  o3 s5 J    for i=1:length(pos)
    ' @' \% x- A2 a7 F& R1 |$ I$ B        if (length(find(s_path==pos(i)))==0)&  K# E3 l3 P, X, w# E
    (distance(pos(i))>(distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i))))
    7 J% g* p/ C2 K6 b            distance(pos(i))=distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i));
      ~, f, y# [/ h7 k            flag(pos(i))=temp;
    ) ]% s) a" C+ n* J. M        end
    ! T$ C, f9 G1 ]7 Y& z# ]    end: D; a' ^3 w* A7 [8 A# R6 ]' B
        k=inf;
    / E4 {+ W; c, D    for i=1:row
    : Y+ R8 B& q$ s8 B        if (length(find(s_path==i))==0)&(k>distance(i))
    1 `: t1 @. ]- n* N/ m% G            k=distance(i);
    % V1 S4 P, y3 `/ h+ `; Q            temp_2=i;
    5 X7 N& K' r1 {        end
    2 H$ o7 m: Q( I6 T8 B3 h    end
    * I, r& `( a9 d0 F/ C    s_path=[s_path,temp_2];
    $ i& j. f5 I: z7 P8 ?6 H4 W% Q/ G    temp=temp_2;
    + v/ p0 [4 s' g7 O9 l0 B- ~8 j& Dend
    9 d3 Y  D' E( ~0 S9 `* w; h) O8 n) x
    %output the result
    " M9 @2 E; I, @1 y  l6 Ipath(1)=endpoint;
    9 H! I9 n) a9 E# }$ P0 ci=1;8 o: T9 u8 l- T: f
    while path(i)~=start
    8 F! ~/ k1 {8 F    path(i+1)=flag(path(i));
    ! i  ]# D) Z3 J  M7 i/ _6 D/ y    i=i+1;) a; w* Z2 J2 y) |/ F
    end
    ; m! _& q3 J, B3 T0 _7 N5 q4 fpath(i)=start;' X9 T5 b7 p! ~2 f
    path=path(end:-1:1);" m' ]# l0 t1 Y  d/ s
    short_distance=distance(endpoint);1 p) W! k3 q3 ?, V& K
    三 绘制差分方程的映射分叉图7 [) R, ?+ e3 G5 o) J1 U

    ! {2 k- g8 k% H6 X" A- ~- Rfunction fork1(a); 4 k2 f9 ^$ f' P8 n! R5 k3 k# m$ }
    ! A1 P) I0 w  {' u9 s
    % 绘制x_(n+1)=1-a*x^2_n映射的分叉图; o  E6 _' _: h
    % Example:
    1 y6 P& A7 ?' e) H% ]% N%     fork1([0,2]);  # V9 m( t" c: _" h
    N=300;  % 取样点数 8 U3 J' Z; J8 M! B' _
    A=linspace(a(1),a(2),N);
    ( b3 [6 T. o: h/ cstarx=0.9; 6 N9 U/ D$ `$ F5 }, k3 Y! K
    Z=[];
    5 x; K1 c& Y9 a$ e9 t' Z7 th=waitbar(0,'please wait');m=1;  X9 X" m, m8 ]
    for ap=A; 6 z1 V. b2 `" V+ N5 ?( `
       x=starx; ( ]) t% o2 _0 j! T5 v
       for k=1:50; % A% i- ^( c- L, }7 ~0 K
             x=1-ap*x^2;
      k* e7 Y( |0 A% [   end
    9 C* J* O1 J* V  K% K, @' I  W( u   for k=1:201;
    & \& [+ E# m! T: v5 J" X       x=1-ap*x^2;
    6 u6 W* |( u" y& l- |8 ]/ M' Q       Z=[Z,ap-x*i];   a& n9 x9 W3 K! c" a. q' w
       end 4 j( g+ y; ?& K. c  W" x" q
       waitbar(m/N,h,['completed  ',num2str(round(100*m/N)),'%'],h);" S, [1 L5 D0 @8 O
       m=m+1;
    2 s" B# ]) Y7 xend
      x0 @1 u" @) }7 H% sdelete(h);
    $ S2 W( H! \; o! n' p3 B6 |6 Nplot(Z,'.','markersize',2) $ e0 K7 d( [2 h% V' E
    xlim(a);/ o9 b: z- A4 u8 |7 ]1 D; j. o. u
    5 S4 G+ P$ ~' y7 `1 R6 X: @. E3 g
    四 最短路算法------floyd算法) S7 p" C5 T* v' H: O
    function ShortPath_floyd(w,start,terminal)
    ) H1 e' P+ A- h2 m" i0 d%w----adjoin matrix, w=[0 50 inf inf inf;inf 0 inf inf 80;0 R7 k6 |, Y8 K$ I) y
    %inf 30 0 20 inf;inf inf inf 0 70;65 inf 100 inf 0];* J# c+ Q, [, K, K. m( U
    %start-----the start node;
    % c) b+ G! Z; L/ i%terminal--------the end node;   
      B. V1 R+ L% K$ ^' hn=size(w,1);
    ( _! `6 c4 S7 g[D,path]=floyd1(w);%调用floyd算法程序
    3 H* `) T2 N' @$ X0 \: M* E! `. g% q7 X
    %找出任意两点之间的最短路径,并输出* ?' ]( u; [1 b/ N9 ~
    for i=1:n( x8 _  j! A: [
        for j=1:n
    * V8 ~" D7 K! Z9 e4 j+ b        Min_path(i,j).distance=D(i,j);' s+ G" ?  h0 E, c# Z
            %将i到j的最短路程赋值 Min_path(i,j).distance. p/ v/ I- j0 I9 x) z; o
            %将i到j所经路径赋给Min_path(i,j).path
    ) G: C+ x7 ^& K: W! n$ e( f        Min_path(i,j).path(1)=i;
    : }( Q$ T7 \6 ]5 m& s, T9 F        k=1;
    7 _8 x4 D  g& P5 l* c' ?        while Min_path(i,j).path(k)~=j
    % |6 @% y9 P* y1 v; a, Z  K, o% p            k=k+1;
    9 L; p8 S& f3 C9 C$ r            Min_path(i,j).path(k)=path(Min_path(i,j).path(k-1),j);  L6 M' t' H! D" r" @" Z, E
            end
    ; G" x. d4 X3 I# K7 k    end
    # q, [- Q; g9 i% N% }end
    0 t6 X/ G* ^9 H7 T1 ls=sprintf('任意两点之间的最短路径如下:');
    " v1 v& f% P( n$ e! z: ldisp(s);
    % C2 O: d8 C7 t, |8 s: T) |for i=1:n
      G) L& q" P1 @' j3 G    for j=1:n
    , _0 R1 h4 M+ H$ Y1 H% z        s=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:'...& K8 Q7 ^, _) \) C& T( Y
                ,i,j,Min_path(i,j).distance);
    $ E. e* o% t2 p0 J( H4 g        disp(s);
    , b: p2 P9 L2 H7 m( U        disp(Min_path(i,j).path);/ K% U! x4 k7 G) ]" P' O
        end
    # _# {" I7 U# W1 y* f( Hend
    . V' E5 T7 u( {; k8 \. V+ @6 G8 _/ h/ T' B
    %找出在指定从start点到terminal点的最短路径,并输出' i/ `* O) ^$ }3 q
    str1=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:',...
    1 S! U& Q: t9 T1 P+ L, }    start,terminal,Min_path(start,terminal).distance);
    0 ~4 b& Q* T. t2 Odisp(str1);+ z, c8 {) h/ o6 f* d
    disp(Min_path(start,terminal).path);1 _0 {& m* D+ c3 T) E2 T

    5 ]* {/ m0 H- W' m& t3 q%Foldy's Algorithm 算法程序7 V; \; N+ t& y5 w# k7 J
    function [D,path]=floyd1(a)
    , g2 U2 R! x7 W! x- ~; tn=size(a,1);5 |' j0 \7 Z# s* r- M, \; v
    D=a;path=zeros(n,n);%设置D和path的初值
    ! A; M5 z& z8 _; P) o" Rfor i=1:n
    " X# y; C) B) z5 z8 w7 c% E5 ]   for j=1:n, `& h- s, p$ j* i) l' ~
          if D(i,j)~=inf$ t) N. G) `& Z/ |# `
             path(i,j)=j;%j是i的后点) q1 P& B- h! F) f
         end8 n  Z9 h8 T5 f
       end2 q( z+ e5 l1 g; G& s! y: V  |
    end
    5 h& o/ w( M6 n6 J. S% [) m  r9 s%做n次迭代,每次迭代都更新D(i,j)和path(i,j)2 b. W1 V9 Y1 G: N
    for k=1:n5 @+ c( i4 s$ J0 I2 ^9 U8 I! ^
       for i=1:n
    ! d: s7 _3 M0 D7 B& Q  N/ e      for j=1:n, a1 f8 h5 ]3 Y  E: }% o
             if D(i,k)+D(k,j)<D(i,j)- o* E7 V  Y# d* R
                D(i,j)=D(i,k)+D(k,j);%修改长度
    7 B  S4 `- {8 I- ~6 U" i% w- P$ z  D) R' y            path(i,j)=path(i,k);%修改路径
    : x% B% W7 C) E1 I2 P( l  d        end
    + W' c/ l3 j8 o      end
    * I4 B# o4 C) R/ b/ ]" h   end
    ! _* f3 [7 r0 k, a& W! _end1 V( b$ F# r# x, t
    2 b) O( w$ Z# L5 _' ^0 ~/ @3 Q
    五 模拟退火算法源程序
    ( t0 B* ?: O3 dfunction [MinD,BestPath]=MainAneal(CityPosition,pn)* k. |1 }9 z& |; Q" B4 C1 q
    function [MinD,BestPath]=MainAneal2(CityPosition,pn)  ~: e  ~$ p4 ]9 X- @! B
    %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! D" W& X) k5 a! t7 ~% t
    %CityPosition_31=[1304 2312;3639 1315;4177 2244;3712 1399;3488 1535;3326 1556;...
    ( P# v& S; v! {2 s+ Y  m  f6 J6 P: O%                 3238 1229;4196 1044;4312  790;4386  570;3007 1970;2562 1756;...
    , t  R5 \" b" z% i$ b%                 2788 1491;2381 1676;1332  695;3715 1678;3918 2179;4061 2370;...7 P8 \1 O: j$ D) u/ |9 n7 F2 o
    %                 3780 2212;3676 2578;4029 2838;4263 2931;3429 1908;3507 2376;...: G" x& e* H9 Y9 q" D
    %                 3394 2643;3439 3201;2935 3240;3140 3550;2545 2357;2778 2826;2370 2975];
    6 U8 N4 o. K/ f( h8 F! G2 u; U8 ~" Q) M) t* j3 p
    %T0=clock
    8 z; r' s" ]- I1 V! G& bglobal path p2 D;1 q! w  A! ]7 y3 O
    [m,n]=size(CityPosition);
    ) Q) n. a; Q5 C4 v1 ^" `2 \- f%生成初始解空间,这样可以比逐步分配空间运行快一些' T! g9 \" n2 N1 e8 F  }
    TracePath=zeros(1e3,m);4 Z; k, H  w( G2 b% F
    Distance=inf*zeros(1,1e3);
    6 m' Y8 n2 P; ~9 w! `! d
    " p) U* K/ T# ?D = sqrt((CityPosition( :,  ones(1,m)) - CityPosition( :,  ones(1,m))').^2 +...
    # E) |. y/ H* q, V) v    (CityPosition( : ,2*ones(1,m)) - CityPosition( :,2*ones(1,m))').^2 );! X$ q' Q* ^! k! r/ Y, `
    %将城市的坐标矩阵转换为邻接矩阵(城市间距离矩阵)
    ' y& [8 d6 p! f+ a2 tfor i=1:pn9 B5 }% q# p: s. G+ \( f
        path(i,:)=randperm(m);%构造一个初始可行解
    5 l5 ?0 o( }5 ~. W* ]8 Cend
    ( A  \7 o& {1 j# g0 }4 Ct=zeros(1,pn);! S9 h# Y' j' k. A5 j
    p2=zeros(1,m);2 R5 T6 N9 J% [8 c1 K; C

    ! C- p. [2 |* T, X: Niter_max=100;%input('请输入固定温度下最大迭代次数iter_max=' );% S+ F! y7 T3 K4 A  ~* z
    m_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=' ) ;; b' `/ B  Q! ]  d
    %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
    ' w& H6 P/ W1 N1 K" M: e9 p%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
    2 b6 o! a2 n# i6 a%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
    ( I$ Q# a( s6 u%会收到到比较好的效果' V4 R! b. C$ j  |

    2 N, l' {8 p7 T* g4 d* MT=1e5;" |/ ]* m6 D& b/ Z% Q4 Y
    N=1;% O* `9 d' D0 H) i$ b  Z4 |6 H
    tau=1e-5;%input('请输入最低温度tau=' );( S7 s4 \4 k& D+ g& z5 s; Y
    %nn=ceil(log10(tau/T)/log10(0.9));
    / g( E3 c+ i, A& ^4 c$ t0 P0 jwhile  T>=tau%&m_num<m_max         
    $ v- j( v4 D3 @5 o8 U9 R7 y       iter_num=1;%某固定温度下迭代计数器
    $ Y& ^( |9 Y8 q* R0 ]  a       m_num=1;%某固定温度下目标函数值连续未改进次数计算器
    # ?( d( Q6 i$ @" ?9 o9 u4 ~$ @6 O       %iter_max=100;# H  S* H' g- F+ v1 b! L
           %m_max=10;%ceil(10+0.5*nn-0.3*N);, V5 N6 w7 J% C0 T0 f
           while m_num<m_max&iter_num<iter_max9 {0 C" R  T* j# W$ `
            %MRRTT(Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller, Teller)过程:
    ( ]1 y7 T$ ?: w2 \" u             %用任意启发式算法在path的领域N(path)中找出新的更优解
    $ l( @$ U  o% l0 R& {  `# Q             for i=1:pn" r4 r7 Y! F: W2 q/ z) R( Q* T
                     Len1(i)=sum([D(path(i,1:m-1)+m*(path(i,2:m)-1)) D(path(i,m)+m*(path(i,1)-1))]);, Q' }+ V! k% L2 b
    %计算一次行遍所有城市的总路程
    3 q; O- f! O6 }! \+ L5 }                 [path2(i,: )]=ChangePath2(path(i,: ),m);%更新路线: e$ }8 Y# ^$ \# i2 F, Z5 v
                     Len2(i)=sum([D(path2(i,1:m-1)+m*(path2(i,2:m)-1)) D(path2(i,m)+m*(path2(i,1)-1))]);$ g" G3 Q# M" T% k
                 end
    # ^- x! D/ |' F; e             %Len1
    " z1 L% G( _1 }& n             %Len2
    - u# ^  g: n# r) P: w5 G9 p: R             %if Len2-Len1<0|exp((Len1-Len2)/(T))>rand! u7 F' Q0 I/ A/ v% n
                 R=rand(1,pn);
    5 {; e- z$ B" c. t             %Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R$ ^- P8 ?4 D; X: _' Y
                 if find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0)
    0 o7 ]' B3 S7 ?8 x% w0 P9 N/ [" {                 path(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : )=path2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : );
    ( G6 x2 ^5 `4 Q                 Len1(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0))=Len2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0));; d9 Q6 }6 f% L
                     [TempMinD,TempIndex]=min(Len1);
    1 ?8 M/ q; `+ ]8 H; J                 %TempMinD6 @* ~  t" N% ^" P5 ^) S9 Z  u
                     TracePath(N,: )=path(TempIndex,: );2 N+ q! U1 N- J# y( i! g) v! T  }
                     Distance(N,: )=TempMinD;
    $ _3 I/ I4 W2 s                 N=N+1;2 E1 v1 Y5 t! J0 t  }$ X% b
                     %T=T*0.9
    + B( }& J' D; {9 Z: G                 m_num=0;
    6 k1 H* F: ?& a  \: N             else$ J* N* l8 |' ^; Z: ?3 m3 Y
                     m_num=m_num+1;
    7 Z4 f7 [& J5 ]2 o             end
    . |" A/ l/ f0 z6 f- I/ ~) r             iter_num=iter_num+1;
    + Z- B; ^* K+ r' p5 d9 z         end, `7 S/ ~6 Z; b8 P: Z1 n5 D
             T=T*0.9! S6 e7 @, v; M. B- |% X
    %m_num,iter_num,N! B; i: a$ k# g& P) e% ^
    end
    $ ]3 G' A% B0 X# j2 r! B; q8 r[MinD,Index]=min(Distance);/ M) u! S7 B/ z- j
    BestPath=TracePath(Index,: );  f/ J# v) W' a) m' M
    disp(MinD)
    6 O) P, d+ P. g%T1=clock$ ^& h3 S/ n7 k4 w2 R' c: G
                                                                                                                                                                                                               : n  F$ S  V0 @* y8 O, Y
                                                                                                                                  
    ( Z# U& `7 ~5 |; l5 b5 o%更新路线子程序                                                                                                                                               
      k; i  o+ T" h: N6 O  c8 |function [p2]=ChangePath2(p1,CityNum)
    ; y: N5 t9 Y; K+ a+ zglobal p2;
    * M; C7 `# P% v9 H8 y1 j, L$ k5 L7 Xwhile(1)7 g3 ], X9 ~  @  |/ L+ C6 j
         R=unidrnd(CityNum,1,2);% v( N6 U  s6 _5 l
         if abs(R(1)-R(2))>1$ p; E/ ]/ m' N4 {! ?5 Q- B$ P
             break;
    9 M! o5 N, Q" a# d2 _1 n     end/ t. ]/ o% N$ v3 X! a0 d; }& q  x
    end
    . `9 |. o% B! V8 rR=unidrnd(CityNum,1,2);
    % \1 \$ h  ?, z  N9 K, z% AI=R(1);J=R(2);3 v: t# N. `$ e- z8 g9 ]
    %len1=D(p(I),p(J))+D(p(I+1),p(J+1));
    ! R) V. o& S+ A( e. m% m4 ~%len2=D(p(I),p(I+1))+D(p(J),p(J+1));
    ; [( b' n, e! O! xif I<J
    9 Z: a0 h: c# |2 R: H4 g   p2(1:I)=p1(1:I);
    9 v- r' Z+ r! C/ v" L, e   p2(I+1:J)=p1(J:-1:I+1);
    ' t( y" c$ H" U- d  y  p6 V   p2(J+1:CityNum)=p1(J+1:CityNum);4 h7 {4 i8 `0 U/ f3 t4 h9 R
    else
    " D6 j& }" j! E! w   p2(1:J)=p1(1:J);) E( A# D2 z! l* ~' t0 ?
       p2(J+1:I)=p1(I:-1:J+1);
    ( V( v! z: Z2 g! v) `   p2(I+1:CityNum)=p1(I+1:CityNum);9 j7 b" w( ~* }* G
    end
    # e0 F+ g* F, L1 w& F& F% z
    9 R: K5 k3 }, C" }5 u六 遗传 算                                                                                                                                                                  法程序:
    7 R+ n: Q. d: t, I4 Y& f4 x) Y4 s   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!3 N* h3 A. u# g3 o# ]3 t2 a  @7 |- \
    ! Y+ g! l7 h: D
    function [BestPop,Trace]=fga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pCross,pMutation,pInversion,options)& m0 l3 ?5 c3 R1 P6 ]1 [
    % [BestPop,Trace]=fmaxga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pcross,pmutation)   d" S) g  |' q* ~
    % Finds a  maximum of a function of several variables.
    1 U8 t# g, a7 B: O% fmaxga solves problems of the form:  : K8 G, F3 p3 {8 }" N2 {0 H3 O
    %      max F(X)  subject to:  LB <= X <= UB                           
    / L0 F0 p7 N; B* I%  BestPop       - 最优的群体即为最优的染色体群
    ' x1 a7 r! v8 C: E2 j2 L0 Q%  Trace         - 最佳染色体所对应的目标函数值3 C6 p6 ~; J" Q1 S+ d) _- O
    %  FUN           - 目标函数! Z) |( R" i- E7 T4 E5 [
    %  LB            - 自变量下限
    6 b# f  T/ h: J, Y- p* g# h%  UB            - 自变量上限
    $ l/ k3 H+ w8 ^/ Z  [/ g/ ~7 r%  eranum        - 种群的代数,取100--1000(默认200): g" V1 D9 x+ f" U; \: s0 O' o# z! n
    %  popsize       - 每一代种群的规模;此可取50--200(默认100)) @; d8 v& K' N- T- Z
    %  pcross        - 交叉概率,一般取0.5--0.85之间较好(默认0.8): V% z6 K) \2 E6 g
    %  pmutation     - 初始变异概率,一般取0.05-0.2之间较好(默认0.1)/ x7 v* z' L4 ~& o5 U
    %  pInversion    - 倒位概率,一般取0.05-0.3之间较好(默认0.2)+ E' S+ g6 f- Z5 d( ^
    %  options       - 1*2矩阵,options(1)=0二进制编码(默认0),option(1)~=0十进制编
    & T) J1 R7 P1 A, @7 `* s; m%码,option(2)设定求解精度(默认1e-4)
    " ~$ ]" C& u/ Y%
    ) ?; T# I  I* E$ f( j/ }%  ------------------------------------------------------------------------3 d, T1 h& y# Q# E/ [1 V/ e( h

    6 s# }5 t+ m5 ]9 l, u3 GT1=clock;1 z/ h5 K: G  [& j
    if nargin<3, error('FMAXGA requires at least three input arguments'); end
    ) J3 l. y. J1 V% m0 G, O2 Nif nargin==3, eranum=200;popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end% v& v& u4 {8 U0 m
    if nargin==4, popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    / F' `) U2 ~5 W" k1 C) F0 Eif nargin==5, pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end1 ~0 O- W& Q0 |
    if nargin==6, pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end1 l5 G- b+ W8 V
    if nargin==7, pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
      {$ Z2 n; B) D& G. q# P% ?& O3 |% Gif find((LB-UB)>0)
    + v8 k; ~% b5 ]& X   error('数据输入错误,请重新输入(LB<UB):');2 U% r* w3 e- {
    end
    - J) T3 A6 ]3 O8 p( \/ Is=sprintf('程序运行需要约%.4f 秒钟时间,请稍等......',(eranum*popsize/1000));' d* R6 f3 H4 U* [7 G, y4 M
    disp(s);
    $ n9 I. n; l0 |7 u# Q9 K$ x% m
    ; d7 ]/ V* {1 A. iglobal m n NewPop children1 children2 VarNum
    " \* s& A3 v8 M6 Y+ J% [# E* C3 D7 X# W1 N
    bounds=[LB;UB]';bits=[];VarNum=size(bounds,1);
    2 R$ E9 M  D. K6 g- Wprecision=options(2);%由求解精度确定二进制编码长度
    ' S: q5 N  [# g3 L  Vbits=ceil(log2((bounds(:,2)-bounds(:,1))' ./ precision));%由设定精度划分区间6 N1 C. v1 `% N) a
    [Pop]=InitPopGray(popsize,bits);%初始化种群
    4 E0 v" v3 S6 C. M3 |[m,n]=size(Pop);
    8 D2 Q( S9 J  l3 ~5 INewPop=zeros(m,n);* [3 V! \* w% N2 [4 a
    children1=zeros(1,n);& k; J! N" [3 [! x. g
    children2=zeros(1,n);
    - Z+ w5 s% M  D7 D0 Vpm0=pMutation;& {: C0 X3 z! S+ R: [
    BestPop=zeros(eranum,n);%分配初始解空间BestPop,Trace& D  Y: D7 t( B. y% l7 S
    Trace=zeros(eranum,length(bits)+1);
    2 C: u; b* }) ci=1;* Y3 P9 b) c) W7 t2 E/ e; A# D; c
    while i<=eranum
    $ N- s& H3 @% ^    for j=1:m
      T/ A! T9 T) {. n& [3 F        value(j)=feval(FUN(1,:),(b2f(Pop(j,:),bounds,bits)));%计算适应度/ ~7 l$ x: h+ F" @0 l
        end! \+ X4 D* B- x7 F
        [MaxValue,Index]=max(value);
    ; X- ^5 ~5 \8 r# E    BestPop(i,:)=Pop(Index,:);$ u( y' J% `9 y' p
        Trace(i,1)=MaxValue;
    2 o1 N. S8 \7 q; R2 ]9 I/ F$ N    Trace(i,(2:length(bits)+1))=b2f(BestPop(i,:),bounds,bits);
    ) N" K" {/ p; j; s" X9 N1 ^    [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,Pop,bounds,bits);%非线性排名选择
    & a( t' W1 S  e2 s2 [/ [+ a7 n4 N[CrossOverPop]=CrossOver(selectpop,pCross,round(unidrnd(eranum-i)/eranum));
    8 c4 K9 e# ^( c4 T%采用多点交叉和均匀交叉,且逐步增大均匀交叉的概率
    2 U! ~+ B. O( r9 j# Z8 O3 f    %round(unidrnd(eranum-i)/eranum)
    $ w' _& V1 X3 I    [MutationPop]=Mutation(CrossOverPop,pMutation,VarNum);%变异
    4 ]7 f- n. b# }3 E& L    [InversionPop]=Inversion(MutationPop,pInversion);%倒位
    - z$ Y# O& m; O    Pop=InversionPop;%更新" }  J% W4 f) W. F( U5 D" W" |+ s
    pMutation=pm0+(i^4)*(pCross/3-pm0)/(eranum^4);
    7 ~' U+ ]& ]3 B1 |# G+ e6 H0 w%随着种群向前进化,逐步增大变异率至1/2交叉率9 l! V; u% [0 M4 ?4 @( q7 g4 _# O' ?9 F
        p(i)=pMutation;9 ~( x; V: F$ f7 C) \+ B
        i=i+1;
    : a/ I2 H$ g, F9 Zend  _6 J- a  z& `" I0 Q1 y/ O
    t=1:eranum;8 Y) @& P; |/ J+ ]
    plot(t,Trace(:,1)');
      Y/ n) n% s+ Stitle('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)');
    ! G/ i' D( Y" E; N" o) }# _[MaxFval,I]=max(Trace(:,1));+ ~  |  u7 @$ E& V" A+ ]6 k; k
    X=Trace(I,(2:length(bits)+1));
    # S& Z" D2 m5 a; l8 j, d* Lhold on;  plot(I,MaxFval,'*');! m  c: p2 D4 N8 s0 n) S
    text(I+5,MaxFval,['FMAX=' num2str(MaxFval)]);
    7 Q2 t8 c7 s. R% j$ [str1=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,:)));# K8 o7 y/ I3 l0 o+ r0 L
    disp(str1);2 `! ?$ O* e; ?/ t
    %figure(2);plot(t,p);%绘制变异值增大过程" O/ J( j# q1 `; f+ b/ ?! I
    T2=clock;8 i9 a9 T3 N1 B: d  a( w/ R3 c3 o
    elapsed_time=T2-T1;
    $ I7 j( r1 E& n" h6 t& Z# w2 i# Sif elapsed_time(6)<0
    / k& D' S. Q# y- k    elapsed_time(6)=elapsed_time(6)+60; elapsed_time(5)=elapsed_time(5)-1;
    $ A) d/ ^2 u  G4 b# B- I/ R! Zend
    $ J1 P" Y; r" ~1 Lif elapsed_time(5)<02 ^7 \' Q3 z0 L* A
        elapsed_time(5)=elapsed_time(5)+60;elapsed_time(4)=elapsed_time(4)-1;- o; N+ t' |. w  u9 |) z8 ]  V! D' C
    end  %像这种程序当然不考虑运行上小时啦; j( R# J1 t* P, I* c/ m
    str2=sprintf('程序运行耗时 %d 小时 %d 分钟 %.4f 秒',elapsed_time(4),elapsed_time(5),elapsed_time(6));" ^7 C5 v! l) J$ x
    disp(str2);$ q% g+ b& K: n: K  \9 ]/ X# h

    3 m' `9 {  k" E* R& w+ h# G; l
    ( g' q# j, W( d! X+ p%初始化种群: ?$ e( G& l( S, g  f8 u% ]. V
    %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
    ! }2 X5 D2 F1 o- M$ N$ l) L: j4 A" Efunction [initpop]=InitPopGray(popsize,bits)
    # l" ]  K" X- A: Q7 R3 Vlen=sum(bits);% `$ ?, B, X" t1 b
    initpop=zeros(popsize,len);%The whole zero encoding individual) q1 S& n# n8 Z2 B7 Y; g* d+ A6 y
    for i=2:popsize-1
    5 t# V6 D% `" S, \' R4 j( D1 j( @: E    pop=round(rand(1,len));
    1 x  V3 {( l) n3 }4 U8 y/ p( p, \    pop=mod(([0 pop]+[pop 0]),2);
    $ p+ G# v2 Q8 m5 N. z& V' G# A    %i=1时,b(1)=a(1);i>1时,b(i)=mod(a(i-1)+a(i),2)+ w2 m' A4 }$ K  B1 e) I' Q/ h
        %其中原二进制串:a(1)a(2)...a(n),Gray串:b(1)b(2)...b(n)
    ( i, K$ L2 v( G    initpop(i,:)=pop(1:end-1);
    + j, B' `. @! U/ |8 W  q& R5 Qend
    " |( p, P3 c+ S! u3 l! ^initpop(popsize,:)=ones(1,len);%The whole one encoding individual
    , k1 K' h9 C( X$ `9 ]%解码
    , f3 S3 Q; P7 ~
    # Q/ c3 t* q; b' Kfunction [fval] = b2f(bval,bounds,bits)
    & k  V+ d0 N, N% I/ T* N; F( n1 O) Z% fval   - 表征各变量的十进制数
    - P1 k' _' e) E$ h5 j% bval   - 表征各变量的二进制编码串
    9 A- Z# a9 D7 e, Y  b1 z" M% Z% bounds - 各变量的取值范围
    9 ~1 L6 F3 t: K# [2 X0 w  T% bits   - 各变量的二进制编码长度
    * j6 U1 w$ f! Hscale=(bounds(:,2)-bounds(:,1))'./(2.^bits-1); %The range of the variables
    ; x1 S+ Y' P# w( s& PnumV=size(bounds,1);5 }6 ]1 Y+ ^, F$ L' Z; O9 z; x
    cs=[0 cumsum(bits)];
    & T2 x0 d+ B6 \& j! t' o# _for i=1:numV# {! S5 A8 G' f: B+ L
      a=bval((cs(i)+1):cs(i+1));
    ( j4 M% f7 s& A  _/ R. f$ P" G  fval(i)=sum(2.^(size(a,2)-1:-1:0).*a)*scale(i)+bounds(i,1);
    6 V" I2 p& s' Q! W2 j0 s4 i( ?" Bend7 j& r# z+ L4 |  W* B+ ~4 ]
    %选择操作
    ; L" B, @( r) @3 f/ k* ]  Q. J# U%采用基于轮盘赌法的非线性排名选择
    ! b6 @; I+ h2 V! {%各个体成员按适应值从大到小分配选择概率:
    . Y+ ]7 [+ |7 E7 g8 N& t. f%P(i)=(q/1-(1-q)^n)*(1-q)^i,  其中 P(0)>P(1)>...>P(n), sum(P(i))=1
    0 |) \2 ^  l  g; l- n, m( a1 }5 c0 t; m
    function [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,pop,bounds,bits)$ k4 r& |- R1 C) \7 J2 b1 S
    global m n
    3 m3 ^; v) x3 H# c9 }! P, eselectpop=zeros(m,n);# \& L  E/ E, O6 P: X. j) ~
    fit=zeros(m,1);
    ) G5 g. Q/ ^% J2 g) d9 o- cfor i=1:m
    % J4 N# m  h) L# u    fit(i)=feval(FUN(1,:),(b2f(pop(i,:),bounds,bits)));%以函数值为适应值做排名依据
    2 w5 x' w. ], cend8 [+ b. j" h7 f' ?; _, I* q
    selectprob=fit/sum(fit);%计算各个体相对适应度(0,1)  R( q) E7 m6 o1 o" F7 l6 V
    q=max(selectprob);%选择最优的概率
    ) Y) q7 O% v4 G' u. Rx=zeros(m,2);( q/ i* z- K/ U# d
    x(:,1)=[m:-1:1]';& _# \) j$ H. c3 |' X
    [y x(:,2)]=sort(selectprob);
    ( e  \3 q1 A% K& m3 N/ Er=q/(1-(1-q)^m);%标准分布基值
    # L9 z0 y  g) l$ o7 K8 E7 ]newfit(x(:,2))=r*(1-q).^(x(:,1)-1);%生成选择概率
    / g% R, g, q1 \* D* xnewfit=cumsum(newfit);%计算各选择概率之和
    ( w4 h+ o: `1 r2 {- N, p$ A" U0 CrNums=sort(rand(m,1));/ [, g5 f9 T! L- R4 X
    fitIn=1;newIn=1;; `2 ^8 ?' U9 o% C6 w
    while newIn<=m9 g0 Q" w6 z9 p( C6 c
        if rNums(newIn)<newfit(fitIn)* V9 k. b) D: p- {: x# Z* d4 H
            selectpop(newIn,:)=pop(fitIn,:);" S) Z0 w9 f  I
            newIn=newIn+1;
    , Z# O! ?" N3 r/ o1 w8 L6 S    else
    # b6 i% I! u. g0 n0 E1 k        fitIn=fitIn+1;2 Y8 M" p! Y7 X. j1 g
        end' O" K" a$ H# r4 M9 M9 D
    end* e* F+ I2 H& P% i! b; [( Q
    %交叉操作) v% b5 v/ T7 A% `& {0 g6 f
    function [NewPop]=CrossOver(OldPop,pCross,opts)
    . a( R) F3 k; s" R6 `%OldPop为父代种群,pcross为交叉概率
    - R5 I0 y1 B3 [- Fglobal m n NewPop . D9 P& r) p3 N, V/ K3 ?
    r=rand(1,m);
    - }. }1 O) [. Z7 o4 k6 D; P0 }y1=find(r<pCross);- l% F9 G2 X) g/ q8 j; T/ h1 {
    y2=find(r>=pCross);- ]- [4 ~& M1 I0 A4 I
    len=length(y1);
    1 x' M: J4 S, X7 b7 O7 Lif 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& t& Q" o; L0 N$ g) Y5 T
        y2(length(y2)+1)=y1(len);  C: P) M1 Y6 Z7 e9 t
        y1(len)=[];
    3 i3 k) D% w1 \& z4 x0 F; bend& r8 M. g$ O3 F. @# }
    if length(y1)>=2. n& i  I. s5 [. x& z! Y+ G1 I
       for i=0:2:length(y1)-2
    . J$ A; Y/ b4 g( f" }; T' D       if opts==0+ q5 C! M" m; ?9 o- t- W
               [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=EqualCrossOver(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));$ e% e! A: h% C5 |& u+ {
           else
    # d( P/ u) h& G1 E: \9 `           [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=MultiPointCross(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));" r! ?  N4 u, v: j' n0 |! q9 Z
           end9 U! k' [" b& ~* n+ r- h
       end     5 u4 M5 q( J* t0 E* A" O1 U; p
    end+ F4 P9 b, e/ X( Y( ?
    NewPop(y2,:)=OldPop(y2,:);  _5 \4 |; }3 Y1 |9 Z

    3 q7 s: N8 L4 I' u; ~" Z%采用均匀交叉
    0 E& S7 z, y4 n! K: e7 ~function [children1,children2]=EqualCrossOver(parent1,parent2); h2 ^  }- S7 f# k

    - i) a: C3 d$ R! iglobal n children1 children2   t( L4 x: T) @' c8 L. e5 W
    hidecode=round(rand(1,n));%随机生成掩码& `1 u9 {7 Y$ N. j6 k
    crossposition=find(hidecode==1);
      d4 O7 e! Z( N: n% ]4 X1 zholdposition=find(hidecode==0);
    2 Q) {7 c- g' ~7 m1 P' Hchildren1(crossposition)=parent1(crossposition);%掩码为1,父1为子1提供基因
    ) }1 n! k8 p: z0 [% ^children1(holdposition)=parent2(holdposition);%掩码为0,父2为子1提供基因9 K% h# A2 K1 f- t
    children2(crossposition)=parent2(crossposition);%掩码为1,父2为子2提供基因
    / o; w, |8 P+ q$ Lchildren2(holdposition)=parent1(holdposition);%掩码为0,父1为子2提供基因/ l' _. M) A; [  t' |* |

    & @2 |9 b- ~3 I6 z; i  H%采用多点交叉,交叉点数由变量数决定
    3 y/ q! g# s8 b1 u% z  D5 _1 b5 M; {  ~6 x- ?$ l- O% M* `
    function [Children1,Children2]=MultiPointCross(Parent1,Parent2)
    8 d! Z" O+ V& U* T2 B2 ~0 Q$ m# X: W5 l& d! q* j; a$ P2 m
    global n Children1 Children2 VarNum
    + m2 R6 w( [( \  tChildren1=Parent1;" A8 M0 n: M, ]% L
    Children2=Parent2;
    ) K8 e; W. k; Q. a: pPoints=sort(unidrnd(n,1,2*VarNum));, n) i. Y3 t( }# ~, O3 k
    for i=1:VarNum
    3 b9 _. {! o) h0 ?1 d+ o+ G" C1 j    Children1(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent2(Points(2*i-1):Points(2*i));
    % n& p" v4 l8 {+ g) {9 A5 o" I3 Z* i    Children2(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent1(Points(2*i-1):Points(2*i));
    * m' ~7 f+ Z; |0 ~1 o" fend
    ( Z4 d2 y) l' |
    8 |( q, M6 ^  S0 {" V$ x%变异操作5 b4 L0 u# W  D  x1 c
    function [NewPop]=Mutation(OldPop,pMutation,VarNum)
    3 D2 h# ~' N* J7 y; y/ A' k& M# e* W. h* q, d7 [4 X' {
    global m n NewPop
    ) L# a' H# _+ cr=rand(1,m);
    9 q. D2 J$ W: N" X1 z" c; N* vposition=find(r<=pMutation);  ?6 G8 e' b  \
    len=length(position);- \; c6 D) C2 A+ s
    if len>=1" ]1 [( `; o& K  Q
       for i=1:len
    " q4 H9 N# I6 ^, t+ l- B       k=unidrnd(n,1,VarNum); %设置变异点数,一般设置1点
    3 g' C# m# _+ l9 j, W8 f# H# q( E: L       for j=1:length(k)
    ' o: Q7 ^- ]+ a           if OldPop(position(i),k(j))==1
    ( d% @  o; E1 x( }. I- W' w: F              OldPop(position(i),k(j))=0;7 a9 Y6 i3 `% }/ e: w' O" ~+ |3 P
               else
    2 L+ ?8 F$ f' i, D3 d3 g              OldPop(position(i),k(j))=1;
    . g0 a" F, K1 z, n' i           end- u. T+ x4 [8 P& ~) M/ K* Y# ?3 M7 U
           end6 F& n! P6 o, h. v/ Y2 l6 y3 L
       end* b6 T- S& v9 _) w, }; d" r
    end
    % q- \4 h" P1 E; _NewPop=OldPop;
    ! Y8 h+ q; j6 u( N4 _2 y
    $ i! |- i3 Y; N; J- x0 _%倒位操作
    - n. d8 B. Y& H* v% X
    . I6 }7 N+ ^& ~function [NewPop]=Inversion(OldPop,pInversion)' Y: l; w( ]6 ~- s: U2 b9 x6 B9 M; Y

    # }- S+ C( T  h+ D: p8 wglobal m n NewPop# D0 i8 J6 f6 j0 r$ T
    NewPop=OldPop;! f) u7 N/ _9 h5 W: E
    r=rand(1,m);6 H2 ^! a4 M6 e
    PopIn=find(r<=pInversion);( k" Y9 N. a3 \" r* ]( U* \: w$ N$ l
    len=length(PopIn);
    # M2 B2 O4 ]- n- h0 o5 Q( qif len>=1
    9 _% Z) Z9 s; r$ V: L0 M    for i=1:len
    & E8 |7 C% o2 P0 R0 G        d=sort(unidrnd(n,1,2));- _' X" o; `4 S
            if d(1)~=1&d(2)~=n
    2 t& }+ O* F- `- b( ?3 f! z           NewPop(PopIn(i),1:d(1)-1)=OldPop(PopIn(i),1:d(1)-1);: m# I3 N- T( w, j' E
               NewPop(PopIn(i),d(1):d(2))=OldPop(PopIn(i),d(2):-1:d(1));
    : q# ]; y, O3 \( [0 n' s           NewPop(PopIn(i),d(2)+1:n)=OldPop(PopIn(i),d(2)+1:n);
    9 Y# q; s! ?; s       end( c0 _; N0 J" Q5 ^2 q6 ~, m
       end
    " ^. J, D/ A5 \: [: y' Hend1 |/ d% z+ ^! S; V4 R& T
    , t8 c4 z. }$ [0 e7 K
    七 径向基神经网络训练程序9 g' ]1 `2 U1 P! T

    ) A9 I3 p# S# R( ~  D7 {clear all;' J# }- Y; Z+ `7 ]6 O, S# r
    clc;& V7 P6 E& S9 K0 z$ x# ~
    %newrb 建立一个径向基函数神经网络; l" c' _6 X$ s  [; d& |
    p=0:0.1:1; %输入矢量
    ; g5 P/ p8 q/ |9 vt=[0 -1 0 1 1 0 -1 0 0 1 1 ];%目标矢量9 [+ C1 R0 Y. p% P4 R3 ]
    goal=0.01; %误差3 v/ c, y8 ]6 O
    sp=1; %扩展常数
    / ]2 Z; x: ?' w6 [9 X0 Emn=100;%神经元的最多个数, u# O1 J/ s* H" T0 @
    df=1; %训练过程的显示频率
    7 R+ v) Z' H5 t9 m  h5 C[net,tr]=newrb(p,t,goal,sp,mn,df); %创建一个径向基函数网络
    ( @' |4 J: Q8 K% [net,tr]=train(net,p); %调用traingdm算法训练网络
    5 k* v& u4 @) b! f7 i3 I%对网络进行仿真,并绘制样本数据和网络输出图形# _- m9 {, o. }3 H0 m! F" s
    A=sim(net,p);
    / B8 O# N; e- kE=t-A;
    $ i; x' ?6 ~4 f8 i0 Psse=sse(E);. w& a* H6 o  e# F6 {( Y& I
    figure;
    ! U; b" T, a4 @6 h4 u# [, a9 Lplot(p,t,'r-+',p,A,'b-*');
    6 t6 x4 h* [/ K# U: _legend('输入数据曲线','训练输出曲线');# e; R6 T. ?  d) Q
    echo off
    ! Z  e/ `" P* b
      x5 ?3 L1 g; X说明:newrb函数本来 在创建新的网络的时候就进行了训练!
    . {0 ^  y$ J* o) d1 g0 ^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,
    1 F$ s) _, {; H8 t- O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!
    5 m& q3 p- D% B, i& k7 ^# j( ?7 G: k: ~* @5 g# K
    4 P8 C; o/ z0 b/ A! G2 j0 g( J+ R
    训练结果显示:: a0 H/ d1 T& X
    NEWRB, neurons = 0, SSE = 5.09730 `1 f5 ?, T$ v3 z% ^8 e9 x- `
    NEWRB, neurons = 2, SSE = 4.87139' {; y/ s, o* O0 _. i1 `
    NEWRB, neurons = 3, SSE = 3.61176
    7 q3 P2 _# q$ g# \NEWRB, neurons = 4, SSE = 3.48754 Q  y9 J+ i: K; h! S: \) i
    NEWRB, neurons = 5, SSE = 0.534217; |: p1 _" M, h
    NEWRB, neurons = 6, SSE = 0.51785
      c$ [3 |* d. H& m% rNEWRB, neurons = 7, SSE = 0.4342593 L5 P8 Z& f6 c, f& k! p; E4 o; l
    NEWRB, neurons = 8, SSE = 0.341518
    9 {: _7 Q" }: D* Y9 Q# VNEWRB, neurons = 9, SSE = 0.341519' d/ D$ i  c, k$ J+ n
    NEWRB, neurons = 10, SSE = 0.00257832# a4 t2 e1 ]* H7 t

    , w) D) l2 k$ O八 删除当前路径下所有的带后缀.asv的文件
    . f4 K" O4 {% V1 C4 d; Y+ a说明:该程序具有很好的移植性,用户可以根据自己地
    8 i$ J' k  U: V+ A' J要求修改程序,删除不同后缀类型的文件! 5 ^9 I# i1 u4 A/ G* |
    function delete_asv(bpath) ! R* i' @6 @8 h1 q
    %If bpath is not specified,it lists all the asv files in the current
    # ^& Z2 b- O# `+ F%directory and will delete all the file with asv
    6 E! ]3 U$ ]) j3 v% Example:
    % |! g# J5 J8 N%    delete_asv('*.asv') will delete the file with name *.asv;) X( p' y1 {" l! w$ f4 K" ^$ k5 `
    %    delete_asv will delete all the file with .asv.
    + R. w) l6 u. p/ Z- j7 x1 y. u& m8 u4 Q% S4 W' x* N3 |6 j/ P3 s
    if nargin < 1: J. `5 L/ o/ y0 `3 _
    %list all the asv file in the current directory
    $ {3 y# W* g  s" T: l) e    files=dir('*.asv');3 P, b0 F: h( ~" Z3 G
    else
    0 L; ?* p$ A9 [3 t, C% find the exact file in the path of bpath! ?" d2 [; M$ f9 F$ h
        [pathstr,name] = fileparts(bpath);, ^9 C+ b  \& r, E
        if exist(bpath,'dir')' r: \/ m& w* R) p) ~  Z2 n
            name = [name '\*'];
    ( G! E4 T6 x& g7 L" Z+ U    end
    7 o0 C" l3 P4 e8 j    ext = '.asv';6 D* r+ W8 u2 C% m
        files=dir(fullfile(pathstr,[name ext]));
    $ v( J, a: }, c' p& f1 S$ Aend
      y6 A$ W; J% P( j( k
    ( L6 ]8 X% z( X) Z$ C  B2 rif ~isempty(files)
    . \' e: [5 r' k" Y. z0 Z) o" g$ Q    for i=1:size(files,1)
    % K" R1 [! r* J. Z2 p5 \& E% h        title=files(i).name;
      q  r, b# `  c/ F) W* ~# h3 k        delete(title);/ J3 V0 U5 N6 V4 _
        end
    ' D4 J1 `: ?+ F% c" f7 M) Hend& B0 |8 v' e7 ^$ |: p9 Y  M, k
    ' E3 P& a9 \% ?' t+ I, O$ ]
    3 W3 o4 N. |& J8 g. r! f# z
    同样也可以在Matlab的窗口设置中取消保存.asv文件!
    2 C: v  M$ A2 H3 p1 V
    zan
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    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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