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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)
% ?7 l, V& {9 Q4 B0 M%--------------------------------------------------------------------------3 U! S- ` k8 S H! d
% GACFA.m d* D( Q+ }# y: R+ o
% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment. M/ c* ^7 j! V7 q2 p
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法) F8 D- V$ C5 J8 U* n: f
%--------------------------------------------------------------------------
7 k0 i! h: F) U+ |! ?+ t: C% 函数功能
3 ^0 r& }2 |( U% 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: W9 d" z0 O/ p
%--------------------------------------------------------------------------
, E! q% y% K" f" }% 参考文献
2 L$ N, G% n9 z( n, t; C0 G/ u% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].
1 E! I+ I+ F: f3 k% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
- N7 m. u4 n: y% o# W%--------------------------------------------------------------------------- V0 U5 a7 c4 X. W2 c& e# o: d
% 输入参数列表
' z/ I: O+ R$ L9 m7 M( H9 |5 t% M 遗传进化迭代次数
0 q0 w" u+ K: E& a% A& O1 C% N 种群规模(取偶数)- H/ d% x6 k N) ~# y
% Pm 变异概率' q# f. ]! w4 J! F
%--------------------------------------------------------------------------
1 J. D! o/ }2 j v( ]% 输出参数列表
1 h/ V' ]- u' v& P" T+ }% Zp 目标函数最优值! H0 o7 a' F" w2 f2 @5 A0 R
% Xp 路由选择决策变量最优值
2 @' H" W% N5 P0 V; a% V% Yp 线路型号决策变量最优值/ Y+ w! Z* j5 J3 o6 ^5 v# R( ^/ L1 U
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
0 [& C \1 I% ^" J1 h& i% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
# D' b0 A1 Q( B3 z7 S1 K8 o) j; y A%--------------------------------------------------------------------------( Z1 M0 M' |6 Q& O7 a
: b! N; T; P6 j1 ]5 ?%第一步:载入数据和输出变量初始化1 h. Z4 \! c, ]* s0 Z4 W
load DATA_CFA;
! g# a% l( g3 ~9 d FXp=zeros(14,1);3 k9 k0 C& Z! f! t: d! F- d) v
Yp=zeros(8,3);
) M$ |: }* z. q" m/ T0 zLC1=zeros(1,M);
3 i W% L9 o, Q' P; R1 S$ qLC2=LC1;
7 p: \8 c. k1 ?- L# C2 s+ p8 M& f, q
6 _$ O8 F, z, G4 c%第二步:随机产生初始种群6 g/ p/ W2 |9 @4 z6 o' m$ I% |) ?
farm_X=zeros(14,N);
+ y' j7 y+ i0 pfarm_Y=zeros(8,3*N);
+ M, G+ F8 J$ Q. nfor i=1:N
5 h. j- d# U9 q for j=1:2:13
2 P; G3 X# h6 k' A. O' ?! ~ RAND=rand;0 n+ P- m6 M0 }+ s2 @$ m K! q
if RAND>0.5 ~2 {3 Q2 R: N; F
farm_X(j,i)=1;& D6 `2 [, N) t6 [
else5 i% J* X4 z2 r4 t( ^$ ^( q7 ~
farm_X(j+1,i)=1;& a9 V _( b! L( X
end3 f2 R2 a5 ?- |. S) j# ~! R
end; b, R& u$ ^. Z' N+ C
end! z/ n, H( J( ^
for i=1:N& b' _3 Y* j. ^7 j* G
for j=1:8 j' ?( C, z' I: d8 S+ c
RAND=rand;# l: Q' T/ E. p' s. W
if RAND<1/3
, v8 P- S9 p3 e& _8 Q farm_Y(j,3*i-2)=1;4 v) k% ?4 n% Z
elseif RAND>2/3
9 M; \+ z% ~6 s' `8 u w4 b6 g0 m: K farm_Y(j,3*i)=1;+ z8 O+ p N/ p% j* z% t
else
' a# E& t: z2 H, {: \+ z# T* ^' K farm_Y(j,3*i-1)=1;0 I" Z4 y2 h" y: ~
end
" }! @4 g! k v2 q9 W7 L end
( T& H3 u; w& P* J8 lend$ }# ~; @6 |9 w- m
( c( P) _4 |* m2 r" jcounter=0;%设置迭代计数器. J3 P8 T- `/ f5 l8 N
while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
" E& D$ I }6 C: y( u4 e * J/ i& Q* t7 C8 M$ V# {0 A1 u; s
%第三步:交叉
7 O+ E: x1 K# E0 B) J( n+ c newfarm_X=zeros(14,N);
$ Z# |: V1 t9 g' u# `+ N- n newfarm_Y=zeros(8,3*N);
" y+ g$ b3 y8 E- ^3 ]7 Q7 c Ser=randperm(N);
' \6 e8 o* J- v p' ^# D %对X做交叉 b7 I# D) j5 m [7 H& A
for i=1:2 N-1)
8 ?7 g- A# `6 m& }$ O A_X=farm_X(:,Ser(i));0 q; A& z9 N$ _6 I' P
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
$ `# W0 }4 p% Q X [( [! P7 @! H cp=2*unidrnd(6);
2 q- ^' X; L4 K5 \9 w a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];$ d5 Z; a5 @# r
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];/ r% ^) X8 u3 \, B- F- f @! H
newfarm_X(:,i)=a_X;
) D- `- _+ \" ~# }' e newfarm_X(:,i+1)=b_X;
! N ^# b$ |- \ end
P0 H7 Q* b7 ^ %对Y做交叉
, }( K+ F' T" N* j) ?9 I( a for i=1:2 N-1)
/ L; V n( @0 H: J* s A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));2 e, X$ a( p/ f, X
B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));5 R: \6 x& Y& \6 u7 g
cp=unidrnd(7);
4 A5 e1 J! p* i6 d a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
# Z+ A4 u) p7 Q j5 k" I' X% p b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];, h8 N1 J1 D9 ~) A5 x; L
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;
{ X. }, T* ^! L( c newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
" M T$ {" m- o) C3 U$ f" M end0 K% w3 l; y& J, b7 _
%新旧种群合并, e4 r" s9 ^; j9 p# v8 s! D0 E
FARM_X=[farm_X,newfarm_X];6 [% E1 k8 u2 z. m' d) T: r/ ^
FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];/ T2 W" F$ t6 ?3 R0 n* ?4 ]
5 K9 ^' Z/ t. z6 B6 i; h
%第四步:选择复制$ `5 M& l: T5 w3 E5 T+ D
Ser=randperm(2*N);3 L* S3 v+ g: v9 l8 X) Q
FITNESS=zeros(1,2*N);
3 ^7 [, W9 k5 I: ^: S fitness=zeros(1,N);
" ?9 S9 a4 @" A for i=1 2*N)
" j1 B9 R4 n. }; F! C X=FARM_X(:,i);
: {! O! K9 R! H: D4 U Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));' @, D3 e2 d U, J: e
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);
: [' M5 k0 X2 }" O0 ?5 o0 }: Z end
' f7 C8 `/ Q& \ for i=1:N* `1 T; v& l! n6 D u2 A, f: W
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));1 \' R( q" o" l5 f( P
f2=FITNESS(Ser(2*i));) u- {5 g# e) _. u1 \
if f1<f2& O1 \6 m/ ?' M# P$ C# L" K
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));
9 I' W, G4 B! O$ p. I2 X7 ^, z3 i farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1)));7 P1 d/ M( v4 C5 s* N$ D+ H. h
fitness(i)=f1;
- g5 M; v7 \0 k# s* J else
1 S Y( i2 F8 c9 s+ e# P T2 L farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));
* x' g9 u0 E" P# I farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
) T4 r7 j* p' {& F$ J6 O fitness(i)=f2;
4 J: S) R# B/ }% d1 F end1 |# x5 \' u' n6 A# u/ j8 M
end
! x6 N f: Z/ q6 g %记录最佳个体和收敛曲线
& M( B" S2 \& s' Q minfitness=min(fitness);( I( N# {9 B/ `) G2 D) k- B
meanfitness=mean(fitness);& R( Q% x* |/ X w0 B$ m
LC1(counter+1)=minfitness;) g. e( A0 i( ^4 F) _, t" x3 A* p
LC2(counter+1)=meanfitness;
% Q( l+ n- i- ` pos=find(fitness==minfitness);! H# [- C" a( K' i% l
Xp=farm_X(:,pos(1));/ t- x$ `6 J( q7 y: \* x3 B
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
% V: t& b: r; p3 u& A$ V Zp=minfitness;
4 Y" Q, D" v' @; w/ q1 N
2 L& Q' d: O" k5 B %第五步:变异, q) U: H: q9 _( H5 ^7 h* A
for i=1:N6 y# q; ^, l/ E& b2 o$ O% X
if Pm>rand/ P8 P r- z$ C) {
GT_X=farm_X(:,i);4 D9 {% a! g2 w# t- v% I( o7 ~ C9 u
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));) u6 y& Z$ S! I. S4 v. w
pos1=2*unidrnd(7);* c7 W' N% Q! y& a8 U; R
if GT_X(pos1)==1
$ u- E" u. Y- e3 ~0 r) X' E GT_X(pos1-1)=1;
5 {% Q$ j7 |0 g) m/ Z/ @0 O GT_X(pos1)=0;
. w ^) a7 `5 m farm_X(:,i)=GT_X;0 z8 r3 n( S1 V
elseif GT_X(pos1)==03 z" l; ^+ c: E! _
GT_X(pos1-1)=0;
' M6 t. s9 s# G( S- i GT_X(pos1)=1;
+ P; W. F: ~) c" \ farm_X(:,i)=GT_X;9 C( V+ z' B8 q* d+ S4 S1 Y5 O
else
B! c! W& _: T& `* X end- C0 u5 D/ _9 n; G
pos2=unidrnd(8);9 I8 D" T. S1 [# c
GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
# r" D) N+ c# b- s! L2 R1 E GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;" j& x/ c8 Y* E+ {4 v! F# y- y! S
end+ z1 [' o: r u" ?0 z& M/ J
end
2 a9 }- `8 I C8 _3 S/ ^ # U. A. ~& E+ _- I
counter=counter+1
" P/ g# e; S; f3 d, ~6 lend
7 Y1 s. q/ C+ t) lXp=Xp';- b" Z/ c2 O% A$ {" e. P
Yp=Yp';% a1 h4 W0 _. A* G
%plot(LC1)
0 y; m' ~- b9 z' L%hold on
1 Z @; O8 U, b- _0 i F, k0 o6 F, Uplot(LC2)1 O/ b. k+ O( E8 X2 ?
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
|