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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
& `: k/ ]- U9 R9 i4 }%--------------------------------------------------------------------------
& P, r* [/ u p% GACFA.m# W B% S3 L/ k/ ^
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment& _! S3 S! n% g7 C6 e: }
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法
5 A; N* a/ v4 a# t" E0 i%--------------------------------------------------------------------------0 i* \" N: q$ A6 ?1 c; {, ?
% 函数功能
7 L3 U/ ~/ {# Y4 y( Z6 R+ i5 B# w" m% 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+ W: ?# V1 T3 R4 w( l0 _
%--------------------------------------------------------------------------
& `% @) I& ^6 P, g" ]% 参考文献
- ]4 ]' o) j. ~. J1 @% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
- P* b6 c* j A4 Y* [% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15- G* {% z9 k! o' `- R/ c' `
%--------------------------------------------------------------------------
0 {2 a4 x" w+ W, B! N% 输入参数列表$ R: \9 |' c3 P+ ~
% M 遗传进化迭代次数
' \, j* I) ~. f0 p r% N 种群规模(取偶数)! U& ^* W+ M2 m- h- C! A
% Pm 变异概率
2 o5 u }8 X7 c9 @%--------------------------------------------------------------------------% J" Y) ^- b( U
% 输出参数列表
2 r8 x& J r0 }% U% Zp 目标函数最优值
1 k$ F" e7 v0 C; T1 j( |% Xp 路由选择决策变量最优值) O# E: l. V* m5 a8 n7 O. X# Y6 S
% Yp 线路型号决策变量最优值
e% B- G* d8 ~- l+ W% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录, T- e# U i+ ?# E' m$ w) _& P
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录2 {2 h* c; `1 V3 ^% b$ H/ ?
%--------------------------------------------------------------------------- W8 N P2 D% G n- w
! ]1 Z+ k3 f3 M6 E( i" L; {3 {+ [%第一步:载入数据和输出变量初始化
8 Z# M0 [+ d3 W6 K1 U1 N! j6 ~load DATA_CFA;
) T# D3 e2 _& sXp=zeros(14,1);
7 J7 i/ `* ^4 H) QYp=zeros(8,3);
5 Y% a, Z6 Q6 G% j4 F% TLC1=zeros(1,M);* |) I# J0 Q- R8 |# i9 g
LC2=LC1;1 ?9 `5 \9 X+ c" B6 U
& X! Q+ h2 t/ f8 Z- h%第二步:随机产生初始种群: |$ U$ A7 \# q* o2 d2 U c2 t G6 F
farm_X=zeros(14,N);1 v; V [5 S1 l6 y: L, {5 `9 W1 S5 @
farm_Y=zeros(8,3*N);# [( ~- Q# k# d4 k/ [/ h$ ^0 `
for i=1:N
' g- b' D: Z3 S5 a, I3 ^ for j=1:2:138 l. d) B A. V7 m
RAND=rand;
& b7 f0 `3 {+ M2 B: J2 f$ u4 J" V5 i if RAND>0.5* X5 F" ?+ R: K! ~1 w+ j4 s T3 [
farm_X(j,i)=1;) Y2 D3 [. L! Y0 o: m
else9 }' K6 K5 ~, R1 C8 @1 u6 _. [4 @
farm_X(j+1,i)=1;
" q0 O1 X9 C. ~ end
* M9 c/ j$ w, {$ _9 V end
1 M9 f9 m0 g* P2 {) m) W/ hend
% k# I. J U# p5 y; f0 Vfor i=1:N
0 `! T) k; `. j! V2 \7 b for j=1:8
- T, B I, J# [( ]$ X; z RAND=rand;" \. M" n! I$ j+ O% o* w* e
if RAND<1/3
% f- }: y' `. D% p$ u5 D farm_Y(j,3*i-2)=1;
% ]- ^1 Y5 a. i& `9 c' i0 r. S% C s elseif RAND>2/30 L8 D4 o! Z4 v' e- G/ H
farm_Y(j,3*i)=1;3 h6 G- l4 c' g: b$ N
else
0 T5 ^4 U" _0 c$ w5 L7 M farm_Y(j,3*i-1)=1;" v" E) ]( t$ N
end
' k+ {7 l6 t2 Y+ u; w3 x, | end9 D7 C$ F0 A" t! K) D, Q
end
$ N: i ?& Y5 x$ F/ k+ _ D I" ^8 W& Y8 C( C
counter=0;%设置迭代计数器
. \) R4 d6 }5 ~ z; [- m& a3 Twhile counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
: h) b; S$ _* P: R4 ^+ ~ 2 G& f: ^9 ]9 s. Y6 r/ P! j
%第三步:交叉
/ d; _) S5 [! B* f newfarm_X=zeros(14,N);7 g8 j# [7 N& G' S/ i: I1 V
newfarm_Y=zeros(8,3*N);
: Q" C2 D' R$ w* A5 s) t Ser=randperm(N);
; Y, X* o( y9 r7 S! z! ?- y %对X做交叉
# S g* R7 y8 s4 S for i=1:2 N-1)
' s: O! b9 X$ S( f8 a A_X=farm_X(:,Ser(i));
8 L3 B7 T. l' C B_X=farm_X(:,Ser(i+1));- Y8 N2 i" Q! O7 d! n
cp=2*unidrnd(6);8 a A0 V0 A# |2 e+ j
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];
7 m2 r4 y! {! x6 x9 I) D b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];' O# D* j. D# e- [% Z, l
newfarm_X(:,i)=a_X;9 V [' [8 [$ \7 t, }" r5 @
newfarm_X(:,i+1)=b_X;( M$ ^- C4 X. W% _
end4 R" E! `# F( {& `) h. Z1 p' ~% `
%对Y做交叉! I) u0 m- h5 v9 s q
for i=1:2 N-1)" J& u# F. T& q' a. ]7 r
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
5 o) e7 F! m+ E9 ] B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));) W' _' {( F' c8 ]
cp=unidrnd(7);( ?% u1 [$ N, k0 x% ]4 W% h
a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];5 Z! C1 N) i8 j k' A r G
b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];
0 P3 R/ c: i, i# d: R2 D0 n newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
9 M7 Y; {6 B. ?+ ? newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
, C* i) D& A" O- `" z: \1 ]( N end# a2 s1 i- d6 ]6 t" m
%新旧种群合并7 L# I* a. s( |% V
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];( @; E) [; V4 W3 V3 l
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
' {+ Z* N* Y) B. p3 ]8 D! M' d
6 |+ M" G$ F' e# y) w %第四步:选择复制$ E: ?3 {0 r7 b4 q) {
Ser=randperm(2*N);/ }! M; ]( \' L
FITNESS=zeros(1,2*N);7 i( B. C' z" O1 h: M
fitness=zeros(1,N);
' J$ O7 z: a& _3 {' W2 l5 U: ? for i=1 2*N)/ S. a( m4 i O* e9 ^
X=FARM_X(:,i);" H7 }: D4 n y# B3 k2 C& d: X
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));
" y: [2 C+ T, z* l7 p1 M4 _8 R FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
: e- H. P2 R& _) S U7 H2 {+ _ end
+ i: y( l1 w, i7 A) G+ x1 } for i=1:N: C2 o. l: F3 w, H0 c, z5 q
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
2 c! C% D9 n9 D* G9 r9 H& Z2 m) F f2=FITNESS(Ser(2*i));! W# w7 A+ B" t! d" {
if f1<f2
. O# l' V; j0 @7 n farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));8 F0 C7 D! h, r
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));8 w9 K- a8 c% I7 i
fitness(i)=f1;
' q$ P/ {5 N% Z: |9 x else& t! d) o2 l% o% \7 r: f* J
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));: |1 a6 p: t9 Y
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));+ L/ K4 F$ A$ J$ h% l
fitness(i)=f2;: _, S( }' B) [8 z( E& {# l: n/ A J: r" S
end
- o. w/ d2 I$ G5 J; P- P! e end/ X$ s! V6 _" M# @7 ^! c
%记录最佳个体和收敛曲线
9 r* G# c% m0 f" h2 ]6 b" E- z z4 i minfitness=min(fitness);
, w! M* I/ i5 G9 W- ` meanfitness=mean(fitness);" q' I" A0 x/ z. R; u2 P4 W% T
LC1(counter+1)=minfitness;0 D% g* D+ z8 ]7 p: v
LC2(counter+1)=meanfitness;
! j* [( e* v1 T# o6 | pos=find(fitness==minfitness);2 i0 s7 T/ b/ ]0 C" B
Xp=farm_X(:,pos(1));
; L5 s+ b6 A8 v9 N/ d* |" q Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
$ |. I& n% `* V/ P( s' r Zp=minfitness;: G% i3 t9 f6 N1 `/ v
6 v1 F$ K# A* m% w7 a
%第五步:变异
, I' ~- {8 {, C2 p, t! g! w0 h for i=1:N
1 e: I' p; z: M4 ]+ ]9 ~ B L3 ? if Pm>rand
- N' I1 p' d) C0 E7 h' g3 T GT_X=farm_X(:,i);
, W: X! M5 J* c4 F2 D GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));. H! M$ k' T& s( j6 z
pos1=2*unidrnd(7);
b0 K- N9 T2 B: S2 x; H if GT_X(pos1)==1
6 [* c) {2 u) t; w6 i$ x$ }; I9 H GT_X(pos1-1)=1;
) ?) N8 D" A% c' p9 c! U GT_X(pos1)=0;( H) j* X3 D z" |! w
farm_X(:,i)=GT_X;! m' M+ |+ m& [* Z; N+ X# v
elseif GT_X(pos1)==0
; b8 U2 u* @! x4 {, Q GT_X(pos1-1)=0;
+ Z6 a3 A% f# t6 q5 b1 y. N. M GT_X(pos1)=1;
: _9 q+ C& U5 v farm_X(:,i)=GT_X;
5 e: b! u! M' h else
8 `! i. K' F5 w* T' ^ end
& ?' S5 V. j! v. T( }' X- B pos2=unidrnd(8);+ z9 z. [" k8 e: E, b
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);. G) a& O: C* B" \' W
GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;% I+ e+ u& Z! b; e
end
4 E& s$ O5 \" ?; k$ w2 b! B7 h end5 D- e6 q# t" ?2 O# D
9 s2 P* \7 S5 ], G counter=counter+15 [% Z( z/ }8 w3 B3 f) X0 ?; V) `) G
end
, m) q; |7 o+ L ZXp=Xp';
H& O: a9 H9 c/ \' x$ R; h% M' ]Yp=Yp';
! u. s2 i( m; f1 i- h4 Y+ g%plot(LC1)/ d# r3 P6 h8 L8 I
%hold on7 ]0 U" j# `; A, ]) W( Q6 g% P& ]
plot(LC2)
6 I, V/ J, n- W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
|