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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)2 {7 c9 `0 S7 D A* D' S V2 [
%--------------------------------------------------------------------------
( E% T1 I3 T! q, f$ o: u% GACFA.m
4 v5 |$ H9 x* t& V% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment6 K5 K o+ m8 n4 l/ Y
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
8 N/ Q: u. Y. _4 U$ N%--------------------------------------------------------------------------
% L/ t. m" w1 I! q" `8 g4 Y& o% 函数功能
) L# @: N6 {- X, {9 e8 z8 t. @% 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( N. _: g+ `+ N5 r
%--------------------------------------------------------------------------
2 T9 G( s, p8 ~+ T- b& d% 参考文献
; V) N7 x2 T# g3 { n6 t% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].9 S6 ^; S/ ?$ H8 T1 P
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15' z! x$ k7 X8 @7 H5 \
%--------------------------------------------------------------------------8 R3 M$ M# V0 g) u
% 输入参数列表
! p* M1 d+ ~( y' ]. m9 @0 \% M 遗传进化迭代次数
. W2 ]- \* g0 u" k3 E% N 种群规模(取偶数)4 m3 F) H6 |: Y3 K9 q, z. M3 ?; ?
% Pm 变异概率. P8 Q) Y# v/ e
%--------------------------------------------------------------------------
! n7 e8 i5 I2 m& v, P% 输出参数列表% |- _0 ?1 f! T) ?5 X. d( I2 G
% Zp 目标函数最优值
$ x6 ^4 _! Z1 h; J! Q5 \7 }% Xp 路由选择决策变量最优值, l1 P X4 n, O' F% @9 Y$ @
% Yp 线路型号决策变量最优值4 B4 n0 h p4 s6 _8 u
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
/ f# j# P+ O h5 W0 {8 Y4 b: O7 K% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录' t0 z5 y$ w3 p" ^* {8 H8 r: t
%--------------------------------------------------------------------------
" o+ _- ]7 k I7 ?9 b9 ?' c# Q6 Y v! R% }
%第一步:载入数据和输出变量初始化
) x/ @8 [7 q% V# [4 u, [1 B1 Eload DATA_CFA;! O* l( i. X- i+ K; N3 n1 A7 `7 J
Xp=zeros(14,1);. |3 k8 t" C4 _6 x9 C2 W
Yp=zeros(8,3);
* M1 ?( w1 h' k4 {$ G9 eLC1=zeros(1,M);
' N3 E& t8 v0 uLC2=LC1;: p5 P, ?' t% P G8 N
4 e+ V8 F# H$ v
%第二步:随机产生初始种群
* \, h( i0 [7 r# B, A% qfarm_X=zeros(14,N);% h2 b# Q9 G8 F. Y: t
farm_Y=zeros(8,3*N);
# t1 T6 f$ k* Kfor i=1:N4 E, ~# h7 w, X0 p$ @
for j=1:2:13+ i8 l8 g+ }# U
RAND=rand;- `! `7 D/ t7 `
if RAND>0.5+ \. m/ i }0 }
farm_X(j,i)=1;; t; C5 g8 }% ~; I, W7 U
else
& s Q# F1 p- ]) N farm_X(j+1,i)=1;
& X4 O9 ]8 i+ g7 h- _0 a3 h g end6 j* B! ^0 W/ Z7 R* t6 [
end
3 B5 V6 w, I& g" d8 V! H0 l0 yend1 \! v% b2 \5 k! G$ R3 y
for i=1:N
4 z! u+ v: s$ _. t1 Q+ r6 d for j=1:8
6 c w' t) O9 k6 A RAND=rand;
8 Q7 a8 ?+ c1 K7 v. k4 Y' H if RAND<1/3
; z4 u7 v; \- q) O4 T* I farm_Y(j,3*i-2)=1;
; I( H: ~$ P3 X0 ~ elseif RAND>2/30 J% P$ K% d L/ `5 M
farm_Y(j,3*i)=1;
" A7 }, @# j- G9 x/ r4 g else
; I( g( @" n. K farm_Y(j,3*i-1)=1;
: A* [3 x& I3 @3 B" `6 p8 D end: _: y" N% ~! M$ ~ V
end2 k4 W' ?. i3 ` \7 v
end D4 \2 s" F5 f8 B" h3 ^
! x: x% r: ~ p: rcounter=0;%设置迭代计数器- P* m- j1 y% e
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
3 A4 _. d9 |9 d# [
+ b' G+ L( x9 r& J( t( \ %第三步:交叉9 P! S8 ^: q* {1 a( d, n% ?! v6 X
newfarm_X=zeros(14,N);
/ ]1 k' G5 m% f6 P; I newfarm_Y=zeros(8,3*N);
) E* {2 b8 H5 d% q$ ^ Ser=randperm(N);
+ M8 f# O/ L: f %对X做交叉
\8 c4 O. a+ L7 R# z for i=1:2 N-1)
$ F, D1 B/ E) I* [# u A_X=farm_X(:,Ser(i));6 d( N7 \9 ]( E3 P0 u! [+ o
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
8 s; M: s% l: t2 Z/ l* h$ b cp=2*unidrnd(6);
1 e6 E# Y5 ]7 b3 X% I4 p a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
" u7 S& d! I8 k0 b9 D b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];0 A3 Q. I9 b, Q2 Z1 E" I
newfarm_X(:,i)=a_X;- q- H; a/ b$ f: \# w5 h- ^1 G8 X/ U
newfarm_X(:,i+1)=b_X;
5 b4 }4 j* M4 }) P% n( [ end
5 i8 E2 w" k. q& Y" d0 F" X) \ %对Y做交叉
' s7 p B+ \/ ?; I for i=1:2 N-1)! ]6 N4 t a& }5 D4 ]8 ]
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
( I- y) \& P5 u2 f1 V% J2 M& e B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));9 p9 N4 w+ K4 d4 T! e$ f% U. ^
cp=unidrnd(7);3 n# B( w6 r, T$ I
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];7 S3 N- o, s q+ S0 r! T# U
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];+ }1 K" e. i1 o9 ^: \+ L' J0 p9 K
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;. t, j: ?) D% u% m
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
6 W! c' m: m3 W& Y, k7 _ end
3 }* [9 F2 x! z2 {# R. p7 P9 J% U %新旧种群合并
! a7 i( o5 p9 L( u FARM_X=[farm_X,newfarm_X];/ m; C9 C7 ?* R# |
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
+ y$ U0 L0 ?2 ? m# y5 l% |7 Y
* x9 V, G. z2 i0 M5 I, Y6 T %第四步:选择复制7 ~. y2 Y8 s L6 w& ]
Ser=randperm(2*N);
8 D5 x! T$ ~8 |4 a+ ? FITNESS=zeros(1,2*N);
% A; s1 ]9 [& y( m( n( D fitness=zeros(1,N);" ^: L/ V/ \( x% j7 m4 _- m& A
for i=1 2*N)3 k" d' e! d$ \4 d- y5 `; K% J- ~
X=FARM_X(:,i);2 k" \, g3 t; q" `* `5 q
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
: J. w7 u' @4 x2 ] FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);, }4 q; P1 Z4 P' Q$ O/ ?7 h
end
1 l9 I& n! E7 @7 W for i=1:N
/ G2 k/ f6 B J' v* ]: a g0 ? f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
! A5 e6 _9 S% [2 _4 g f2=FITNESS(Ser(2*i));6 f. f( P" Y# x0 V0 C6 `
if f1<f2
W9 H. c0 F4 u, @ farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));* {# e, P# W& t3 Z0 h' d) @
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
' C: T* P, l ?0 R fitness(i)=f1;, w6 a5 R) V) U' K7 Y; e3 n. k
else
( ^* l& K- U. T9 G7 c farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));2 X3 f7 q; V* J. }2 h) l
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));2 C* l% k7 g7 Y) y
fitness(i)=f2;
9 A6 M7 e; c7 t6 Z ~( t0 {9 S end
+ j4 F$ A7 h+ f5 |$ r5 r. ] end% j3 _4 u! T3 t+ S1 u7 c9 e
%记录最佳个体和收敛曲线7 ?1 i% r& N" X2 a: J% y+ Y/ l
minfitness=min(fitness);
- Y% `) U4 K- F meanfitness=mean(fitness); `& D% n- `, g
LC1(counter+1)=minfitness;
0 Y* I: I7 K' f/ L2 r/ ~. C LC2(counter+1)=meanfitness;
4 f( `1 m8 f& S pos=find(fitness==minfitness);' r; p3 d9 _! C6 g
Xp=farm_X(:,pos(1));% }7 q, x6 _1 [0 s1 ~1 ?) S
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));* X ? S) T; Y7 L x
Zp=minfitness;
* \" |) o$ u- A/ t4 b - ?/ `/ l, L7 X y9 L3 E( I
%第五步:变异: b$ H3 W+ s0 I" J5 M$ ?/ D
for i=1:N( A0 K) w2 o+ K6 [
if Pm>rand5 K4 R: j2 T) N. b* s; x0 V
GT_X=farm_X(:,i);5 g& ~" S* t2 |
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));
3 F8 a$ K5 s) v/ u4 {2 l3 k pos1=2*unidrnd(7);; ?7 h! b' o$ u# I* E" T0 F
if GT_X(pos1)==11 P/ N' u+ S8 c8 X, S. l& @# P
GT_X(pos1-1)=1;: D5 o9 g9 u4 H: s% g0 Y) E/ k' j
GT_X(pos1)=0;: x& U) k: \* Q) A' w( C
farm_X(:,i)=GT_X;
8 x1 [& {3 l3 p% v- r4 `/ g- H elseif GT_X(pos1)==0
3 x; r% Z6 d9 M: ^% _6 T6 [! c GT_X(pos1-1)=0;
7 d( }$ ?$ ^! @+ v GT_X(pos1)=1;
, i& m2 U m1 T2 Q: I$ F farm_X(:,i)=GT_X;
: i+ h) d5 _' r$ }% y else2 S# }7 i* t, w
end9 V4 P1 f) `- t" {
pos2=unidrnd(8);& \1 w0 r& J/ \( q# d+ L% i
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
( B4 r- w5 i' i" g" ~ GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;
" D% ]5 B5 D# s, f0 _. [$ x end* U9 `' p0 z6 @
end
. |& g5 a9 l R) N& ?1 h: P1 X
C/ |! X. y& F) Q counter=counter+1
+ w6 q( M7 l1 O% Vend
5 y: F" y: @' @Xp=Xp';; C( t' D: |* o( p
Yp=Yp';
, z2 ? t7 d m5 H, Y%plot(LC1): X) S+ I/ k& g5 ~
%hold on
9 l. g3 \5 a* R% j, C! ]! u* jplot(LC2)
- I- e. y5 y. O' f8 d4 M1 \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
|