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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)$ j: a# y& s& ~ e
%--------------------------------------------------------------------------0 O7 V- n+ N2 U# j- f0 j
% GACFA.m+ G& T% ~8 T+ F! e
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment, [2 }# k5 j/ u# h) I; p. p5 m
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法1 b0 a5 Q! t8 e$ `1 n6 Z
%--------------------------------------------------------------------------5 H* V1 i6 |7 j
% 函数功能7 b4 F% H' G& v" V8 b8 k9 s: B
% 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
: z: x6 P8 ]4 U/ ?%--------------------------------------------------------------------------
- w" D/ I( s& v/ }% 参考文献
# L6 u# b0 V) y1 t7 o% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
3 ^* l: O2 R1 w7 f" `$ V6 @% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-158 W3 I1 x# B( Q9 z
%--------------------------------------------------------------------------
& O- ~3 K8 g" Y# ~% X# T% 输入参数列表# d) l9 Q. K! I: O& {
% M 遗传进化迭代次数; x% z0 n/ L7 Q e8 p
% N 种群规模(取偶数)' E. J4 c1 h: ?2 j4 @+ C( ?7 U% t
% Pm 变异概率
6 I& M: o5 C& J7 ]2 V; ?. c; S%--------------------------------------------------------------------------
7 R3 h) L4 o) U# `8 a3 R% 输出参数列表
2 [, A& N1 E' ]% Zp 目标函数最优值
* i0 p5 V B: K* {% Xp 路由选择决策变量最优值
& E; N9 X- ]2 j3 N7 p! ^4 \% Yp 线路型号决策变量最优值
: b/ e+ A9 q. O$ f% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
, p. |0 j2 D- N9 v% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
' p8 b0 \8 }3 D5 C2 k+ t%--------------------------------------------------------------------------
' a' k# r u1 _5 P2 Q( I- A- U- I1 O4 M( k8 V* s
%第一步:载入数据和输出变量初始化6 X% \# Y. a4 n* H0 t
load DATA_CFA;# S# U1 x8 X# g# u& m" d6 j
Xp=zeros(14,1);
+ R* o) i! n) hYp=zeros(8,3);# J5 {1 z g2 X/ L$ H8 U8 Y: K
LC1=zeros(1,M);) K8 K5 n* d7 G6 u
LC2=LC1;) q" j a7 I0 Z( T, i3 X
; Z, W1 g2 c% e& c7 Q
%第二步:随机产生初始种群- r/ @9 E7 q/ @0 M$ {% j8 }
farm_X=zeros(14,N);+ i$ Q- |! m7 m$ y" h e G+ H* K
farm_Y=zeros(8,3*N);
: o$ ?; z' U% h' m5 pfor i=1:N3 W( R- h7 u5 m
for j=1:2:13
/ U- X' q( w) r5 ]( `% a RAND=rand;
* W- ~* v. t0 J# Q. k) @ if RAND>0.5
: ?- r" \9 ]3 ?! C farm_X(j,i)=1;
( y7 W8 V% l, n8 d, Q else+ I, Y0 a, |4 G$ K! W' ^
farm_X(j+1,i)=1;
# n5 Y1 y" I: H: U end) i5 u/ c# c% V% u- e& S
end- z B) r! c6 v' e
end
" P* }& [5 C i& Z4 E( }for i=1:N
: R V# b& q1 ~; `1 C* k9 g" X$ b for j=1:8( l2 [" X2 E# s. _4 z7 P
RAND=rand;, p7 j& G- f1 ~3 U x8 r! B
if RAND<1/3' f$ S) v: d. d/ k6 @: L
farm_Y(j,3*i-2)=1;
/ f1 I D9 t+ a8 s- G+ Y- u0 f; N% e elseif RAND>2/35 B5 q/ t3 Y% Q) c, @
farm_Y(j,3*i)=1;; ?( ~- q5 Q5 [: F! {. b. c
else
/ q7 g5 `/ b7 G& C$ a, o; n farm_Y(j,3*i-1)=1;
: i& G }' T% C1 @ end0 ^ _& U ?" N# z
end
* p$ j/ I. K4 \! [( c- ~3 Uend
) V0 @+ H! b% o! v% F6 G1 @* L# ~2 n+ q: ^
counter=0;%设置迭代计数器1 Y, b. e! s5 F/ b0 o) i$ f. Z$ W( `) B
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数; [! T% c$ g2 |! F% y) j. [( j! O' Z
4 k3 l" Q w! ]9 x% y. i
%第三步:交叉
0 B! D! Y! z& k8 H S: @+ }. P newfarm_X=zeros(14,N);
6 Q# p/ p2 _1 c* s8 W0 U& T newfarm_Y=zeros(8,3*N);2 ~7 m5 W u1 j6 m' m
Ser=randperm(N);2 Q* j( y h, c5 A
%对X做交叉/ o+ `$ u; g m2 w
for i=1:2 N-1)
+ {) l2 W# U3 n9 J: B) i A_X=farm_X(:,Ser(i));4 o. M) u6 I* h, h
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));3 V& B! j; s/ @9 h
cp=2*unidrnd(6);7 F$ u# C, i7 D; d& T
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];2 i; O: D1 f8 L
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];
% N, w- f, B# E Q) I newfarm_X(:,i)=a_X;
9 d; c: i. @2 L8 W. s/ ~ newfarm_X(:,i+1)=b_X;9 X! s$ a& J/ \6 e& u
end
, X6 G' P5 `( t %对Y做交叉
) ]- Z2 G/ n+ r" x" N) H% T" | for i=1:2 N-1)
6 O9 {9 \9 U8 U1 j A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));+ h0 {6 L3 b$ O% Z
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));, H c" M; O- F- b8 E Q, H
cp=unidrnd(7);
; J7 U( D' m- O3 M a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];0 W" n' H7 ]. z& V% b5 B
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
5 C# Q$ P# l& R# X3 _6 ]0 L newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;: _- F0 N/ [. a1 D4 M) }0 e
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;0 I) B8 x2 C) ^$ N9 q, T" S
end
' n5 s+ K9 g7 ?/ c6 s %新旧种群合并$ D' u) L$ y1 C3 Q
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];1 f# g( Z8 k6 y2 i! z/ w
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];5 M5 Y0 i$ }) M, s+ ^1 r* O
. Z& X8 m0 H" ?; y, U: P %第四步:选择复制
- b0 m( C6 S# L1 j* C# t7 }5 ~) A; n Ser=randperm(2*N);" r) u9 U7 J" j, M ~/ ?3 w$ m) t! z
FITNESS=zeros(1,2*N);% C( I% u/ e$ ~' L) R9 v. f0 c
fitness=zeros(1,N);! m5 _4 o \: g' h4 B# V- M
for i=1 2*N)# b& d3 ?3 R3 h8 T K4 p7 t4 Z
X=FARM_X(:,i);4 ]. n; I! Y% Y6 A7 y- S+ r, x0 O& C
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));2 K& T V, o( k2 }# d1 q4 p
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b); ^; i% t& `, r- d
end
7 |- S( A3 ^# v5 f for i=1:N
0 t. d3 ^ D4 h0 P f1=FITNESS(Ser(2*i-1));( G9 g( e: g; P* f, h
f2=FITNESS(Ser(2*i));- u4 F( T3 `2 r4 n
if f1<f2
$ I, x2 ~( f& ? farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
4 c' T. `- [, d1 f1 m, A. l0 v' p farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));
: Z6 w, v( K, {# Y- d" I fitness(i)=f1;) _- ^2 _6 p3 r$ J8 A2 }6 n
else# Q; @9 T" Y) T+ Y S; ^1 u# S. h
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
& r8 `7 s% X) l! L' m3 M farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));& ?, ^7 j% [( d3 Q4 l
fitness(i)=f2;0 z# `8 x% n1 H$ Y! U
end& I# d+ ^' `4 M2 `# {: G( j' O
end
7 j# I' I! k# Y9 H8 z" N %记录最佳个体和收敛曲线
/ @& ^2 C/ E6 \& Q minfitness=min(fitness);' Q) S5 P; X+ Q0 C5 a* H
meanfitness=mean(fitness);
. y4 z# H% w f9 K# l; V: W LC1(counter+1)=minfitness;
2 s r! n) F& I& n- n LC2(counter+1)=meanfitness;4 D, `) E' `1 l! |4 n! M
pos=find(fitness==minfitness);
6 y# l- k. D* ~ Xp=farm_X(:,pos(1));: P i3 C- _& Z2 E2 r
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
6 \0 J I, Z0 Z Zp=minfitness;6 b4 Y) J: H* G9 [4 F: j
) u: O" G0 F4 g$ H7 Z: O, i+ Z
%第五步:变异
: v5 x _2 o) }5 n( p% n for i=1:N
+ Z8 h* S0 \3 \+ k- V L2 k! l if Pm>rand
% b3 N$ v4 E) T3 h GT_X=farm_X(:,i);- Y; w: {& t& A- {; d6 M8 H( Z. G
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));* o* z1 v! a. m; B; _! p
pos1=2*unidrnd(7);. v4 a; v' U6 r3 [( Z# y2 _9 B. | B9 \
if GT_X(pos1)==1
" r6 Q( H6 [; u. d y! V GT_X(pos1-1)=1;
6 a- ^! q- u( D( v: d7 ~ GT_X(pos1)=0;# [# p# M1 L/ V$ |6 c
farm_X(:,i)=GT_X;
, m- q' j# m) b7 y7 ?2 ^/ ] elseif GT_X(pos1)==0
5 _4 \1 F( e3 y3 r% z. \% b GT_X(pos1-1)=0;
" w5 l" }" ]- y" y GT_X(pos1)=1;1 ^6 G" v. ^- T' A
farm_X(:,i)=GT_X;
8 _; k$ M5 ~2 Q) [& r# G, P else1 w7 p) p2 T( W8 ~0 F
end1 e/ K9 ]& d* w( _4 p
pos2=unidrnd(8);. B' l; n. Q* x- c4 \
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
5 M) H$ d5 V/ t. P1 }" j. b GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;: Q$ V% Q. Q$ o. Y, K
end
: n' @9 O, N$ s$ ]; Y% p4 j end: |! _& N) p' M$ i H2 c& f- \% ?
: e0 m+ p, p3 f: N
counter=counter+11 `3 F# ?8 g3 R* W9 Q
end
" m' y8 v0 A9 x) T6 D6 |Xp=Xp';9 P5 J) v7 a$ M' k6 J
Yp=Yp';
; Q' t/ n$ f; {6 c5 q9 r4 H& h%plot(LC1)
' c! o9 Y" j0 G$ l( e8 k% ?* ?# r%hold on
- A6 ~1 J. V. G' i' w, Y6 V- pplot(LC2)
- M/ D, P% K8 D9 P {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
|