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function [Zp,Xp,Yp,LC1,LC2]=GACFA(M,N,Pm)' e A7 @7 U9 [6 z
%--------------------------------------------------------------------------+ S0 ]: B, R- b6 f& b4 `
% GACFA.m
1 j4 I1 ^( r6 a% Genetic Algorithm for Capacity and Flow Assignment) }% [6 i2 H$ s# e8 A
% 链路容量和流量优化分配的遗传算法4 M: i' {/ U5 {$ S6 x9 w1 E& e
%--------------------------------------------------------------------------
) G1 Y2 z8 T6 n: A. p6 M% 函数功能
1 K2 P( J8 F% f; F/ v7 \* J% 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
" F! y6 _5 M( p+ y%--------------------------------------------------------------------------- H5 I; B5 z3 X" ]6 v
% 参考文献( w, z) s9 f$ O& [- a4 W8 g9 D
% 叶大振,吴新余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].! t- L/ ]8 W9 V
% 南京邮电学院学报.1996,16(2):9-15
1 q$ K1 Z* D/ ~2 c) u%--------------------------------------------------------------------------- ~$ K2 _2 A7 p; F2 {
% 输入参数列表" k0 C4 n& r1 u% C9 D* R
% M 遗传进化迭代次数2 O: P$ t8 k! ~3 k/ w! I
% N 种群规模(取偶数)7 ]7 O5 F$ ~+ X2 `, p' A" N7 Y/ i8 K
% Pm 变异概率
0 ]9 ~2 Q# m8 ~' r1 K%--------------------------------------------------------------------------' S4 s( a+ U2 l$ I! _" u$ M
% 输出参数列表
, H0 A4 v' F& `3 d& Y6 T% Zp 目标函数最优值& D2 I, V( m, b, G( ?7 e1 A! z9 g
% Xp 路由选择决策变量最优值+ e6 F! l: t: E( ^3 e
% Yp 线路型号决策变量最优值0 k- k; A( `, e, i
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录3 p. y2 H8 }3 k) E
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录; e7 ~, O$ C& y( }. \( \
%--------------------------------------------------------------------------
, h; U3 ~& u) B u6 Z0 v# c K0 v9 O6 C, q! E E
%第一步:载入数据和输出变量初始化
, L5 Z7 @+ {; N& L; r+ z6 Hload DATA_CFA;1 e5 l, P# g9 s- O, v: d" W
Xp=zeros(14,1);1 l7 M2 ^6 c/ x6 V" `& P; }1 R
Yp=zeros(8,3);
. h; P8 ^) x' f) @; vLC1=zeros(1,M);
5 O/ M$ d/ }# I% w" ?" m& }LC2=LC1;
5 e1 n# a7 t1 G0 N, N5 V4 y6 b5 E' Z! f" m' b3 j @, A! t/ _
%第二步:随机产生初始种群1 A+ E* _- {9 l8 R! V) ], C, i
farm_X=zeros(14,N);
C, i0 y! s1 Mfarm_Y=zeros(8,3*N);
0 ^: I+ n% `# L9 Q) T+ r8 W5 Ifor i=1:N
5 J c3 X; U4 L0 x for j=1:2:13/ s+ o" L: S2 T
RAND=rand;3 _4 k; B$ z1 ]
if RAND>0.5
9 m( w' V7 s K farm_X(j,i)=1;3 R' a) h' i4 P1 O9 c M' ]
else
0 u/ M9 i6 i5 X& u Z3 f farm_X(j+1,i)=1;
9 f, L3 D- ]3 `8 a: c end: ~9 j5 X% n) q4 ~( [: k: X
end
! {; M0 o2 J4 Y! X- Cend I2 ]7 J5 x* r4 _- R' t$ c P
for i=1:N" _, U2 @* ]3 b0 F; l
for j=1:8
8 R( l' A$ Q+ s RAND=rand;' J) z& @, E/ f1 u5 b1 e+ L
if RAND<1/3# G1 [" p: u B
farm_Y(j,3*i-2)=1;
$ v9 a! X2 c2 R7 o9 Y+ @+ S# A( E elseif RAND>2/3# q. J4 w5 H* q8 ]% J5 ~% m% B
farm_Y(j,3*i)=1;) e8 n0 d( C. N, b. z2 `
else6 S7 V$ `. `5 T" N
farm_Y(j,3*i-1)=1;6 y' j# e; D, I& t7 S
end
" C5 Y. _7 j' w8 ` end
, O4 _, o, s1 Qend
, Y: @+ ~8 M+ q" y4 ?+ R
$ t7 s& ^ D8 X @counter=0;%设置迭代计数器
- Q& K6 @& G. w, y3 `while counter<M%停止条件为达到最大迭代次数
, w) C/ P9 \1 |) e, ^9 D
) W, F0 A/ g/ |5 U1 ~/ x4 F %第三步:交叉0 X2 P; E/ F- Q0 a
newfarm_X=zeros(14,N);1 I3 U5 ^- {1 o* |1 H2 ^
newfarm_Y=zeros(8,3*N);
2 C7 b6 y; b3 k Ser=randperm(N);
4 Q6 H/ ` }4 u5 g) M1 t: y X %对X做交叉: J9 ?7 Y$ L9 `. R
for i=1:2 N-1)
2 ]0 H; @! m0 k$ | A_X=farm_X(:,Ser(i));! `% v$ F/ W( y6 B, Y3 R9 D
B_X=farm_X(:,Ser(i+1));
6 J& v; h& g! U cp=2*unidrnd(6);5 t: N" g z" |: r
a_X=[A_X(1:cp);B_X((cp+1):end)];# k1 y4 u5 m. A# D3 |( {0 D
b_X=[B_X(1:cp);A_X((cp+1):end)];& G: H# U5 q, [5 r' N
newfarm_X(:,i)=a_X;
# s( k7 I3 C2 d1 C newfarm_X(:,i+1)=b_X;
& i9 Y% V! C- P. Y8 f+ m end# k/ l1 k' G; z/ p/ k
%对Y做交叉# J; d: K7 p; F5 ~$ E) O) c' G
for i=1:2 N-1)% a% X3 X5 } L# _! B5 Q. w
A_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i)-2) 3*Ser(i)));
. K, P# x4 J; N B_Y=farm_Y(:,(3*Ser(i+1)-2) 3*Ser(i+1)));7 w" x* O( }* c6 F
cp=unidrnd(7);
( X' s5 }+ I# |7 D) B* D4 c; ~ a_Y=[A_Y(1:cp);B_Y((cp+1):end)];
i" u9 M6 F% ^1 |& {$ B3 G: F, m, P b_Y=[B_Y(1:cp);A_Y((cp+1):end)];$ }, C; q- A" E
newfarm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=a_Y;" J4 y& _5 k4 B+ D& R# R" v
newfarm_Y(:,(3*i+1) 3*i+3))=b_Y;
* y1 }6 y) \* \3 m4 z2 G end
& h# t* F# K7 q1 i3 D1 B %新旧种群合并
4 ]5 T" ^3 B% Q: ]6 d. _ FARM_X=[farm_X,newfarm_X];
$ x0 K2 U0 z! l" S5 \7 f: L FARM_Y=[farm_Y,newfarm_Y];
) i Y9 G% r( T $ Q4 J$ ]" s4 V$ X: D' ]
%第四步:选择复制! N5 F; ~+ C+ B$ |3 M% ]
Ser=randperm(2*N);3 @, L+ [# a4 P
FITNESS=zeros(1,2*N);; w8 {! y, b1 b, H# p
fitness=zeros(1,N);
6 I2 Z% t f" x for i=1 2*N)
6 r5 V W: E, ~; U" }& B: O. ~* J X=FARM_X(:,i);! _5 F) u" Y1 H6 H+ {
Y=FARM_Y(:,(3*i-2) 3*i));2 F4 E& Q. S4 z+ `, q
FITNESS(i)=COST(X,Y,x1_x14,F_x1_x14,A,Q,C,S,b);3 Y% N; d. ?/ F3 W
end
! P/ O! C! i! ^- k' t2 Z2 { for i=1:N
9 @7 Z5 F* i. g f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
- T) G! l6 G& }; j& E, f f2=FITNESS(Ser(2*i));7 k, m; K* C. K9 Z0 {, g4 f9 j3 \
if f1<f21 G+ {! q/ w; Q6 C6 F0 O9 _3 L/ A3 L
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i-1));- J4 I* k, N# i& \6 k: j, |& Q. H: m
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i-1)-2) 3*Ser(2*i-1))); x* ?1 `1 b- l/ K* k n* u- Q6 M
fitness(i)=f1;
0 Q/ Y2 c5 k8 S# i o else+ z! I/ f& P4 l$ g; ^
farm_X(:,i)=FARM_X(:,Ser(2*i));: W( I! ?' [( r* X
farm_Y(:,(3*i-2) 3*i))=FARM_Y(:,(3*Ser(2*i)-2) 3*Ser(2*i)));
5 I, J; f' L/ \: w! Z7 j' c fitness(i)=f2;
9 r' e8 K0 I# j, {9 x% I: I1 e# B end8 m/ M- r; ]2 l% G: l4 D4 @
end- h1 @8 B3 J5 | E: n, y: L& D
%记录最佳个体和收敛曲线
7 g7 F- n. o& T# `! T/ H minfitness=min(fitness);
" B/ K% U4 j) q2 ^& P9 L9 H meanfitness=mean(fitness);
/ q1 [8 Z1 F& A LC1(counter+1)=minfitness;
5 }+ d+ W5 ^5 z LC2(counter+1)=meanfitness;4 Y {* R$ t7 @! ]& z$ u6 ]% h
pos=find(fitness==minfitness);
$ ?5 L1 M. `: O& F" N3 j Xp=farm_X(:,pos(1));' L7 U4 Q8 N/ o r
Yp=farm_Y(:,(3*pos(1)-2) 3*pos(1)));
( T7 x; K# _9 B% g Zp=minfitness;
' K |* ?$ s, s# s; \) i
5 w6 _/ E. G! ~ %第五步:变异
3 D" d0 S6 M2 k for i=1:N; q' q0 _3 o3 y
if Pm>rand* u: _3 g& x" w8 W
GT_X=farm_X(:,i);' H- g! i, C9 Q, y# x" X; O( e
GT_Y=farm_Y(:,(3*i-2) 3*i));! C, X8 E6 C9 f$ r, f4 Z$ k3 p
pos1=2*unidrnd(7);3 f( p2 L1 d2 r; H5 a+ m! P& y. w" R
if GT_X(pos1)==1
) W6 N# }' \7 @5 N+ L" f GT_X(pos1-1)=1;; d) c2 b& N+ n
GT_X(pos1)=0;$ u7 @5 C, t" R+ Y% G
farm_X(:,i)=GT_X;
2 Q4 D; n2 i; n4 Q) K, T elseif GT_X(pos1)==0
t) S) x/ F: Z# w GT_X(pos1-1)=0;" P2 C- I7 W, H5 I
GT_X(pos1)=1;
' S1 w2 M0 W# A9 P: _2 g farm_X(:,i)=GT_X;
5 s% ~, v% j( r, r else/ Z) a, N7 x4 p9 ?5 t7 x2 ^- f. i
end! E6 E& L5 A% v& F O4 c: B
pos2=unidrnd(8);
+ ~+ \- Z: x, t8 ^1 ?9 |% o( u GT_Y(pos2)=zeros(1,3);
" r% k8 t/ t- K4 s6 B+ E/ ~" n GT_Y(pos2,unidrnd(3))=1;6 k( U" Q+ a9 }! Z
end
0 J8 b- B+ M% X- V+ r! W; R0 U end
+ s q8 B* Z. m, Y 3 f" u: a; m3 |& R2 y2 d. T" `( l
counter=counter+1' }4 U3 G$ L! Y0 X4 p
end
% P& N+ A) V. h( k; S* k6 d7 e* S& ZXp=Xp';
( e1 @0 x( l- VYp=Yp';9 w6 |. ~) a. K) o! X+ f
%plot(LC1)
" h8 f8 ~1 K; a% A- B. _- w%hold on6 x$ T2 A; F z4 [- h" e$ p
plot(LC2)* V( R% p: r" N# U: t
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
|