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这段MATLAB代码实现了一个遗传算法来寻找函数的最小值。以下是代码的详细解释:
) W6 r% @3 I8 ^; p" w! y9 G6 Z# R' J% ^1 r5 B, a0 k' X
1.清除和初始化:! |2 k! M! e* Z( E
2.clc, clear all, close all 用于清除命令窗口、清空工作空间和关闭所有图形窗口,以确保开始一个干净的工作环境。( C9 }6 V& t8 K6 B: C
3.绘制函数图:
* H& m4 q& z6 u; E+ f% s7 Z! ]4.使用 ezplot 函数绘制了一个函数曲线,函数为 sin(10*pi*X)/X。
+ R' ?" j8 E9 ]% u5.这个函数是一个单变量函数,其自变量范围在[1,2]之间。5 \" E7 w& U) t, v0 l) ^
6.设置 x 轴标签为 '自变量/X',y 轴标签为 '函数值/Y'。3 m \2 f' @2 z. d7 G" z, Y, _0 G# l
7.定义遗传算法参数:
$ d" ?, U3 n3 N+ e8.定义了一系列遗传算法参数,包括个体数目 (NIND)、最大代数 (MAXGEN)、变量的二进制位数 (PRECI)、代沟 (GGAP)、交叉概率 (px)、变异概率 (pm) 等。5 p! Y- f7 C# O6 T3 `
9.FieldD 是一个区域描述器,指定了搜索空间的范围。
0 ~0 B* S! g% N! L0 c1 ^: s10.Chrom 是初始种群,通过 crtbp 函数生成。
* c5 w, j; T5 G+ P# p2 ?9 J$ ^11.优化过程:
) ~4 \6 ?% F5 ?+ p* }12.进入遗传算法的主要循环,其中 gen 用于计算代数。2 `3 L/ }3 \# C4 [, _6 D3 L
13.将二进制种群转化为实数值 (X),计算每个个体的目标函数值。2 M5 O+ _5 L( O
14.使用适应度函数对个体进行排序,并选择适应度高的个体作为父代。6 l* g9 @# T7 q0 q' W
15.通过交叉 (recombin) 和变异 (mut) 操作产生子代。2 \$ W0 W% J2 d
16.计算子代的目标函数值,然后使用 reins 函数将子代与父代组合,生成新的种群。9 g7 o) D' e+ L
17.每代最优解和最优值都被记录在 trace 数组中。
" P' x- M/ l, l* x: }4 c18.绘制进化图: E6 Y: R% r. y' j9 O# f
19.在第二个图形窗口中,绘制了每代最优解的变化。
" C9 b9 G/ W8 I1 W$ Q) }% P' x20.X轴是遗传代数,Y轴是最优解的值。
8 H5 Y. B- o7 i i7 H k+ `21.输出最优解:
Q1 n) Z# o3 P9 q. V( X- _, |22.计算并输出最终的最优解值,包括 X 和 Y。) ^1 z1 G- c) e! v* I0 g
这段代码的主要目的是使用遗传算法来寻找函数 sin(10*pi*X)/X 的最小值,其中 X 在给定范围内([1, 2])变化。遗传算法被用于寻找该函数的最小值,然后绘制了进化过程和最终的最优解。
7 F4 K( d4 v. M; d( u4 T/ U1 [+ u5 E# D1 t
. K* U4 m9 Y# H3 R( U
% Q$ Q' I. d2 E5 I5 L+ N# N6 }
+ t9 e j3 Q/ ?* c" s L" F7 v
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