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[代码资源] 数学建模必用matlab程序

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    [LV.3]偶尔看看II

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    1#
    发表于 2011-9-6 22:31 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    一 基于均值生成函数时间序列预测算法程序9 l. z( _/ @2 _& k& I1 w
    1. predict_fun.m为主程序;6 t- ]/ J6 G1 I1 z5 ]
    2. timeseries.m和 serie**pan.m为调用的子程序
    * y2 I9 a6 k' Q3 I; `
    5 i, j/ L" H2 x$ i9 Dfunction ima_pre=predict_fun(b,step)# C9 W+ V8 s6 n  Q
    % main program invokes timeseries.m and serie**pan.m4 w2 \# c4 [& ~  F
    % input parameters:8 `& j2 d2 I2 [
    % b-------the training data (vector);. @3 R% K6 j) R1 f
    % step----number of prediction data;
    ! d. `2 D: E8 f  M# h1 \, J% output parameters:. {2 Q' d0 V6 J7 A: K
    % ima_pre---the prediction data(vector);" W; e- M' t0 I7 X* k6 E# J
    old_b=b;4 W. Y$ ?+ U3 u& j4 M& l
    mean_b=sum(old_b)/length(old_b);: h" ~5 m7 [% w# h1 P/ A% l6 s
    std_b=std(old_b);
    5 [  T- }- G6 W1 _1 Rold_b=(old_b-mean_b)/std_b;
    * v: I# g. u6 B3 ]$ P1 _8 P[f,x]=timeseries(old_b);
    8 f6 G9 |8 L. m9 f$ c; ~: e, Dold_f2=serie**pan(old_b,step);0 X* S4 b& Q& U- b# W5 A
    % f(f<0.0001&f>-0.0001)=f(f<0.0001&f>-0.0001)+eps;
    ! {6 w0 \$ N8 k& sR=corrcoef(f);
    + |# D" s+ J* Y) @0 k[eigvector eigroot]=eig(R);4 _: Z( K. t- @
    eigroot=diag(eigroot);
    * b- U. C0 e* s+ O- p& c+ ?. r/ ua=eigroot(end:-1:1);3 z  Y: A0 v7 p6 c9 x& k( O
    vector=eigvector(:,end:-1:1);& A3 A4 ?' _% d
    Devote=a./sum(a);
    & U9 M5 D; M/ z. i9 p* [7 ADevotem=cumsum(Devote);; j  s; H. k) b( e- ^% w' W; u) l
    m=find(Devotem>=0.995);
    * P4 u3 ]! H) R; b) [m=m(1);
    . |# H, \; P3 @; z  N- pV1=f*eigvector';* R$ m+ J* _2 N- v) D& L, O5 V2 i
    V=V1(:,1:m);
    3 X# A4 X3 @: F: N2 {% old_b=old_b;
    : Z8 W' f7 F& |  `old_fai=inv(V'*V)*V'*old_b;4 t6 v( b3 z' V/ @/ X
    eigvector=eigvector(1:m,1:m);. q1 l& T6 L# [) @
    fai=eigvector*old_fai;
    ) s1 n  V0 C! B( `2 Cf2=old_f2(:,1:m);
    * |+ @6 u$ n1 P$ M7 c! l2 o2 Ypredictvalue=f2*fai;6 P( x3 m( F$ h, ~
    ima_pre=std_b*predictvalue+mean_b;
    1 ~6 Q# g5 h8 w& u" N5 B/ @4 B& S  F0 P0 u/ F& k) o
    1.子函数: timeseries.m
    4 p% g' m# q% F7 d% f5 Y) G4 \% timeseries program%1 E1 J; ^6 X1 A! v
    % this program is used to generate mean value matrix f;
    / f( @) r! R% O5 D1 h4 O) Rfunction [f,x]=timeseries(data)
    ( e" O! u2 v( c( N' K4 r% data--------the input sequence (vector);9 v% c( g  P' o; i- N& K
    % f------mean value matrix f;
    * X- V7 `2 i8 }/ Cn=length(data);
    0 @% q: a% a7 v" {- g, U0 yfor L=1:n/2  w3 r, A4 }8 X
        nL=floor(n/L);4 O4 d- P' o# I$ c( W
        for i=1:L
    . _  W7 P6 R4 d" z        sum=0;2 N# X+ ^- W/ I9 h2 e
            for j=1:nL
    + M+ M, Y9 ^$ {4 W) W, g           sum=sum+data(i+(j-1)*L);
    / o6 k4 c6 _3 [       end
    * V. Q6 f2 w' u2 d( ?) K       x{L,i}=sum/nL;
    2 u' I& _1 }) g$ y! ?   end8 P) M8 \' E* e! X$ P
    end
    / B/ `0 i9 a6 j) R* A, tL=n/2;
    # N9 g( k8 S/ B" K9 S) }' Sf=zeros(n,L);
      \& W4 Z8 t" q5 ~for i=1:L
    # f) L' F: @9 V    rep=floor(n/i);
    & n! N- j2 |! u' j/ g; \% x# G' C    res=mod(n,i);9 z! r/ y& F) u- j  r& ~
        b=[x{i,1:i}];b=b';9 `6 u+ S. y# u) ?7 p, P( P
        f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);( d, K# ?& h- _: ?  D0 X4 f
        if res~=0
    9 G: E: s. n6 W% P        c=rep*i+1:n;
    & X1 }. j0 o9 I$ F$ |, }        f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));! ^6 O- L7 g' i
        end- w3 o4 W* c8 I5 y9 p( e! U, b
    end; T" L) Z: [; f
    0 E. u3 o' u' n) B9 w; Z
    % serie**pan.m! |& F" E1 a. z) m0 L
    % the program is used to generate the prediction matrix f; , O. W( K! ~8 X. `6 k$ Z$ w, z( p. o
    function f=serie**pan(data,step);  c! }  p$ j+ V5 F6 b5 y* f* s
    %data---- the input sequence (vector)
    $ C. `( L2 f7 M9 g2 ]% setp---- the prediction number;7 x  O# x" W: d6 _- F
    n=length(data);
    8 n) E9 i5 f9 ~* V* \% efor L=1:n/2
    1 i9 r# K6 L! T    nL=floor(n/L);) B8 {' l8 Z- Z
        for i=1:L
      o8 ]0 P( ?+ s        sum=0;
    ' Y$ S; X- V0 g6 K0 j        for j=1:nL5 w, A! D$ ?, i( {' g& I2 A
               sum=sum+data(i+(j-1)*L);& f; M' F4 k; x7 n+ y
           end
    . e' U5 t- s( R0 F* n       x{L,i}=sum/nL;
    3 h5 f8 @. d9 L   end
    : M! F, S+ ^- d; k% dend
    " I, T6 l' ^- l: l% z5 T* IL=n/2;
    / x: P0 y, H3 M. nf=zeros(n+step,L);: ^: F6 ^8 a% ^8 W4 ~% {6 a7 B
    for i=1:L
    ; E4 o1 J  l% C/ s    rep=floor((n+step)/i);
    & m/ r5 h! i6 R    res=mod(n+step,i);7 }: {2 T+ q3 k
        b=[x{i,1:i}];b=b';! T, M7 u  r5 B9 [8 H$ p' U
        f(1:rep*i,i)=repmat(b,rep,1);
    4 C/ x: z( W, q: X: s3 }4 G4 O- j    if res~=0
    8 L4 y1 t  U5 |& ?5 t8 [/ g$ E3 h        c=rep*i+1:n+step;% \5 X7 `& Y! P2 U. S
            f(rep*i+1:end,i)=b(1:length(c));
    % p6 u% l* g" h- C    end
    + z2 T- o% o# ^, R2 x0 A) x3 zend
    # W3 u0 \* o/ x! f; g1 |2 }
    9 V1 f( g2 |4 @$ I* `7 y4 J二 最短路Dijkstra算法3 L: z; y/ b: L0 ~. E) |
    % dijkstra algorithm code program%, [+ G6 t3 `. A( ~( S
    % the shortest path length algorithm
    : \  ?6 h  u) v1 }& hfunction [path,short_distance]=ShortPath_Dijkstra(Input_weight,start,endpoint)
    4 w. b* ^  Z; O# s/ l2 G# D& v% Input parameters:) R* |* c( u3 P% _
    % Input_weight-------the input node weight!
    2 C( ]5 j8 y# K6 y% start--------the start node number;
    * V% q4 V% {7 V$ v3 o5 N: e4 _% endpoint------the end node number;
    2 i' A. t' W5 A% Output parameters:
    ; V( v. A8 @2 y9 l/ J  U6 c% path-----the shortest lenght path from the start node to end node;3 \% P( \. Z0 [2 I
    % short_distance------the distance of the shortest lenght path from the7 g, u" X# |6 e- \+ G& c/ u
    % start node to end node.3 e3 w: q3 S, l" l8 o4 u  N. y& `4 b
    [row,col]=size(Input_weight);$ K# M' T& k* E3 k

    6 f- \& l% n, p* Z" ^2 O1 K%input detection
    3 x+ P4 D( q& I8 }! J( {; e  r+ Sif row~=col
    ; K5 R4 x$ ^# O: H3 _' J! Q    error('input matrix is not a square matrix,input error ' );. t& j. `6 T+ r; o- M
    end
    2 l0 \; A2 }; u. f! B9 A8 pif endpoint>row8 V) w# J% X2 ?9 n# \
        error('input parameter endpoint exceed the maximal point number');. C& X1 J3 Z5 }% o
    end
    ( d: W# H. i% C. l
    7 x; W; |5 {  c9 r0 q6 t%initialization
    3 _7 L6 _7 `3 N* S& l6 Y! @s_path=[start];
    " d6 V. F- Y+ s! `( X$ ?0 Y: n& fdistance=inf*ones(1,row);distance(start)=0;$ ]3 h5 @/ {/ [- c  ~# Q4 z- c2 `& t
    flag(start)=start;temp=start;
    2 u7 k2 \* X9 s  Y2 x8 F  Z" t- R$ u. [9 b: _5 B4 ]8 q
    while length(s_path)<row
      Z6 y. Y' g! \6 l$ h& d9 z    pos=find(Input_weight(temp, : )~=inf);
    , `5 \; p/ I' H( Z7 w% @8 v    for i=1:length(pos)
    . {+ j$ _8 o  {; [1 V2 ^/ X; y! Q        if (length(find(s_path==pos(i)))==0)&
    & t- [6 ~+ i* v" z(distance(pos(i))>(distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i))))
    $ g/ N) \, X* T# _$ V            distance(pos(i))=distance(temp)+Input_weight(temp,pos(i));  m. @, E. d6 d* T5 n
                flag(pos(i))=temp;
    ! W. S. H5 O5 c9 M2 \+ |$ i        end5 ~$ `! h. R1 s3 T( U- ^
        end
    / Q: \. z1 w$ ?( L* j4 r9 |    k=inf;% w/ @; y9 ^: [2 l! g' C
        for i=1:row1 k8 B7 [9 t8 e6 P* h7 L
            if (length(find(s_path==i))==0)&(k>distance(i))
    0 e2 M- n' K' Q            k=distance(i);8 E2 K% @$ {& _% a
                temp_2=i;5 n& m8 U3 t$ Y% `
            end0 N! l5 Y' J5 q
        end
    7 m8 |. c# O( g    s_path=[s_path,temp_2];. u7 q; H. c# ?
        temp=temp_2;
    . [) W/ F; Y: Nend
    . j- @+ K4 G/ S0 y$ m& R: y8 N# D( s5 N2 m! W
    %output the result8 H2 ]  G' @4 h6 d
    path(1)=endpoint;
    5 n! v' E% D- \: D1 l: W( N3 _i=1;
      ]& p- R8 Q# g- {  K2 Rwhile path(i)~=start" ]: `2 s; e# _6 j% Y
        path(i+1)=flag(path(i));0 m8 G$ g7 X  r+ ~8 }; a
        i=i+1;0 b2 b: g8 y; p0 _8 z9 M
    end
    , P2 I, \2 G: b8 x" ^path(i)=start;
    7 ?/ f4 T4 x* F1 T& Q: }. q. apath=path(end:-1:1);
    & z! p# {# T- g) |. O" c- fshort_distance=distance(endpoint);! h7 ~$ L2 m: I+ \1 U9 Q; c
    三 绘制差分方程的映射分叉图
    6 T, S2 V2 \9 K5 M  @3 @* D
    0 l2 _, B; m& g" _$ N/ `& vfunction fork1(a); 2 d$ M5 _2 d7 M& a& Z: A
    ) a" y) b8 J3 i( R- y$ F* t2 b- _
    % 绘制x_(n+1)=1-a*x^2_n映射的分叉图
    " q& Z8 w+ B% j7 o4 p- |1 b5 ?/ b% Example: % u. V1 M2 K" C& M# W" ^/ i
    %     fork1([0,2]);  
    - W6 u3 B2 O, q% I) V3 l; SN=300;  % 取样点数
    ' U; }/ d5 e* w/ T5 ?; x1 IA=linspace(a(1),a(2),N);
    9 M! L" k) {7 _& X  v$ \starx=0.9;
    0 A- f% E  q: r  X" xZ=[];; v+ p: Q! Q- d# ~
    h=waitbar(0,'please wait');m=1;
    # y8 z+ A* U& L( G+ dfor ap=A;
    3 T( G; Y* r2 ?. m   x=starx; $ t2 q+ e+ p/ d! K+ n) p0 A4 q0 ?
       for k=1:50; 6 ], A. X: _" a/ k
             x=1-ap*x^2; 8 s2 b5 E/ h8 B, w. d. I
       end
    9 ]( Z2 N' J) ~& e% Y   for k=1:201; ) [2 i! z' \; n& G1 g$ v$ W$ J
           x=1-ap*x^2;
    + r: R1 o4 o- @4 A+ U% `7 w       Z=[Z,ap-x*i];
    9 d. `- i. z8 z, O- E; w$ A1 K8 I   end ! p8 Z" W8 Y+ J2 M6 ~
       waitbar(m/N,h,['completed  ',num2str(round(100*m/N)),'%'],h);  I$ ~, e' X! H) M" L
       m=m+1;- @' q. Q+ T8 {
    end
    $ ?; F, M' p7 ^9 M  fdelete(h);
    8 V5 `1 m& s" c* }7 w% S* `plot(Z,'.','markersize',2) , C/ D+ F  j5 G: ?2 }7 v. r
    xlim(a);
    & t' L* R- D2 {0 C5 \
    ' x# [/ ?; P" a; o四 最短路算法------floyd算法; L. x' e$ m! E% U& L6 I8 Y
    function ShortPath_floyd(w,start,terminal)
    & Z( [/ P; W( Q%w----adjoin matrix, w=[0 50 inf inf inf;inf 0 inf inf 80;$ t/ @* F5 |3 R0 m& i% F
    %inf 30 0 20 inf;inf inf inf 0 70;65 inf 100 inf 0];. e& X4 ~2 O: N& L& b
    %start-----the start node;: [) v* G% u3 z1 f6 M& b
    %terminal--------the end node;   
    & l* W% N" y$ X) C' j2 Kn=size(w,1);% k2 v$ Q6 r" l# p' a2 p! z
    [D,path]=floyd1(w);%调用floyd算法程序
    7 l9 u) [8 `# d4 P5 G4 L% `3 }7 g6 ~6 H3 j/ _
    %找出任意两点之间的最短路径,并输出
    ; S8 ?/ I. f" |for i=1:n
    ; e! g$ ]  [3 I! V3 [    for j=1:n+ ?6 I3 M4 v% E! [1 A
            Min_path(i,j).distance=D(i,j);  M0 ~3 f" D4 l$ s  u- o
            %将i到j的最短路程赋值 Min_path(i,j).distance
    8 ~5 h2 B- x! X! ?# B1 n; B/ E$ e! G        %将i到j所经路径赋给Min_path(i,j).path
    * L0 r: z8 B0 f5 Z* J# F        Min_path(i,j).path(1)=i;1 ]( Q' C% W2 @9 ]1 V: b" N
            k=1;1 j. r  G0 D/ F6 t" }; \
            while Min_path(i,j).path(k)~=j# F6 i7 e! U" Z% u
                k=k+1;
    2 G# ~! k6 L7 Y, [9 @! Y; i: Q( M/ Z            Min_path(i,j).path(k)=path(Min_path(i,j).path(k-1),j);* e- C4 r7 Z* U( J
            end
    ; @! Q/ {' T! v0 V    end* @, L& y8 {$ u+ K2 q" X7 V( A: _* d
    end  r1 ]* R$ g; r4 F7 U
    s=sprintf('任意两点之间的最短路径如下:');
    0 `% N$ r9 y0 @, f$ ldisp(s);
    2 v1 t6 ]5 `, d' w1 d. T( w7 ffor i=1:n% O7 h& h; y  Z
        for j=1:n/ r8 x) y2 \3 ~
            s=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:'...
    ' s% D# w7 h* g- P/ s            ,i,j,Min_path(i,j).distance);% _6 W: C5 b3 e1 J" N& O% X+ T- n
            disp(s);
    . C/ a) ^! l  {+ d. N" B2 p        disp(Min_path(i,j).path);$ y2 x& ^0 u5 s0 f
        end
    5 M0 P: W  K& L7 Xend$ U' X! e2 J# J$ w

    6 R& Q/ ~  N# |; a1 F! c%找出在指定从start点到terminal点的最短路径,并输出# W/ `7 I1 v) ~$ ]
    str1=sprintf('从%d到%d的最短路径长度为:%d\n所经路径为:',...; [4 N* V  [6 r7 Z* d
        start,terminal,Min_path(start,terminal).distance);5 Q# O2 P; C% _- b
    disp(str1);$ }" B3 e# z! G
    disp(Min_path(start,terminal).path);
    - Z% m1 N7 \$ O, Y$ t- c. N* Z* D
    + j  s' X9 v  L* ^3 P5 F- \% q( \%Foldy's Algorithm 算法程序; x* u) N' k8 G
    function [D,path]=floyd1(a)8 P" }) X. C) E3 y: ]
    n=size(a,1);6 g8 M( ~6 e3 M6 l7 `
    D=a;path=zeros(n,n);%设置D和path的初值: k6 c- u3 \4 l( \* A$ g. h
    for i=1:n3 O  o+ t# f) x6 F( y* u
       for j=1:n
    : i1 Q. Z. }3 c) q      if D(i,j)~=inf7 X3 Q5 T- R0 r2 R6 O
             path(i,j)=j;%j是i的后点
    " j! q) \3 m( N# o' {/ B     end+ P8 b( w6 }- R
       end
    8 z. d1 l; }  C3 V# q( K, wend
    - B3 G- V4 K! O: x1 W$ t%做n次迭代,每次迭代都更新D(i,j)和path(i,j)
    0 g3 \7 a# \+ Y8 |; q# R* Tfor k=1:n
    2 o7 v- G  V% a   for i=1:n
    0 `* G) P  g( c: C9 Y' v      for j=1:n6 K1 }8 H( w2 z0 r
             if D(i,k)+D(k,j)<D(i,j)( N; ]% h- H/ u- t. k! F, t3 S$ h
                D(i,j)=D(i,k)+D(k,j);%修改长度
      a7 b2 T& w- r! \$ E6 Z4 @            path(i,j)=path(i,k);%修改路径! g# w  ~9 R# u
            end
    8 m$ ~+ r! h. z( F& _/ ~2 B9 ?      end
    # p, P) z; O+ f- D# {4 Z) D7 G' j   end* Z$ `9 f9 }6 J7 d
    end
    0 l' x6 K& Z7 c, q: p8 |) U8 a: U: a' n7 |
    五 模拟退火算法源程序# [. L& h  F! z5 i- w- g7 K) Z
    function [MinD,BestPath]=MainAneal(CityPosition,pn)
    , p0 `1 P; z+ J: D* _9 g$ D/ Vfunction [MinD,BestPath]=MainAneal2(CityPosition,pn). F5 {. S; \& @5 h; @
    %此题以中国31省会城市的最短旅行路径为例,给出TSP问题的模拟退火程序
    5 b2 z! e3 R4 Y6 C%CityPosition_31=[1304 2312;3639 1315;4177 2244;3712 1399;3488 1535;3326 1556;...* b' w! b% c+ ^+ Q) V. }  y, V
    %                 3238 1229;4196 1044;4312  790;4386  570;3007 1970;2562 1756;...
    0 r( q5 A; w. q%                 2788 1491;2381 1676;1332  695;3715 1678;3918 2179;4061 2370;...
    ) I. a+ `4 J& \" _%                 3780 2212;3676 2578;4029 2838;4263 2931;3429 1908;3507 2376;...
    ! M8 m- k4 a1 N1 _%                 3394 2643;3439 3201;2935 3240;3140 3550;2545 2357;2778 2826;2370 2975];! U: p6 D  X: ]  i& R* B; L

    4 r+ ]3 R) D, m! p) q( Z% U%T0=clock- }7 X7 R% X; ~  }8 d# _% s
    global path p2 D;
    $ S9 n6 m4 H1 V  o$ w[m,n]=size(CityPosition);
    : D4 V# W# O+ [; z1 d* c) B7 `%生成初始解空间,这样可以比逐步分配空间运行快一些1 w" D/ N# @0 @. j- w
    TracePath=zeros(1e3,m);
    6 a- j1 n- d) N2 w/ |! uDistance=inf*zeros(1,1e3);! x2 g  [; e1 h4 N

    4 z. i2 y1 N9 g) c  U6 \D = sqrt((CityPosition( :,  ones(1,m)) - CityPosition( :,  ones(1,m))').^2 +...
    # |1 B4 B' r7 f' Y+ z8 X8 L    (CityPosition( : ,2*ones(1,m)) - CityPosition( :,2*ones(1,m))').^2 );
    ; N1 j; z7 Q1 a) F3 i# q' S%将城市的坐标矩阵转换为邻接矩阵(城市间距离矩阵)1 a: J+ l6 X# }$ X! C8 {
    for i=1:pn  ]; X) @, R8 u2 {" s9 i
        path(i,:)=randperm(m);%构造一个初始可行解
    8 m0 o! C' u2 @* l/ yend
    & L: J( a/ j, ?! }( wt=zeros(1,pn);3 J6 c5 R5 I# \, c/ r3 Y4 x
    p2=zeros(1,m);$ |9 Y5 r+ z8 W/ T" x0 W
    & ]  W* \7 U$ t! F3 Q* {1 I
    iter_max=100;%input('请输入固定温度下最大迭代次数iter_max=' );
    " n9 K0 z" L' O4 `6 hm_max=5;%input('请输入固定温度下目标函数值允许的最大连续未改进次数m_nax=' ) ;5 K9 ^2 s6 {7 E
    %如果考虑到降温初期新解被吸收概率较大,容易陷入局部最优2 ~/ ?$ o" z( f, X  x
    %而随着降温的进行新解被吸收的概率逐渐减少,又难以跳出局限
    0 Y* b# Q# T. H7 X, Z%人为的使初期 iter_max,m_max 较小,然后使之随温度降低而逐步增大,可能! ]3 l/ T3 _& y) T% z9 d
    %会收到到比较好的效果
    9 _, s9 s! K0 l: d3 O! K
    + {! _; q# P" aT=1e5;
    & ~" S/ `. Z. {; j* i' }N=1;
    + G# e3 a4 b' J5 B, W: vtau=1e-5;%input('请输入最低温度tau=' );
    . ~: G0 t: Z' M* R5 }  G0 @%nn=ceil(log10(tau/T)/log10(0.9));
    : s! R0 {  A) H+ y! Z0 u7 nwhile  T>=tau%&m_num<m_max          # `4 S4 ~/ P) p
           iter_num=1;%某固定温度下迭代计数器6 ?3 I; |; G) J& C  T" @7 i% G7 X
           m_num=1;%某固定温度下目标函数值连续未改进次数计算器
    9 L& `% J; M; J- o) w       %iter_max=100;8 i! T- I6 V' v6 d, W: E3 L
           %m_max=10;%ceil(10+0.5*nn-0.3*N);
    3 F/ h7 \8 k) b; g' O7 G       while m_num<m_max&iter_num<iter_max
    2 W1 p* Z/ {( |' Y" }' T* s/ ?0 L        %MRRTT(Metropolis, Rosenbluth, Rosenbluth, Teller, Teller)过程:5 b3 e2 d9 V+ o
                 %用任意启发式算法在path的领域N(path)中找出新的更优解4 P8 K, a0 v4 {! Q: R
                 for i=1:pn  W6 @( h/ J, \. _. G9 o. k
                     Len1(i)=sum([D(path(i,1:m-1)+m*(path(i,2:m)-1)) D(path(i,m)+m*(path(i,1)-1))]);7 O- o' n* Z* k+ i
    %计算一次行遍所有城市的总路程
    5 Y. D9 C1 f0 m" w' c1 L                 [path2(i,: )]=ChangePath2(path(i,: ),m);%更新路线
    & k* a, M% }/ ~. i) C                 Len2(i)=sum([D(path2(i,1:m-1)+m*(path2(i,2:m)-1)) D(path2(i,m)+m*(path2(i,1)-1))]);" B* Z! [- K) `
                 end) w& k, R, M" T; {7 v7 X' v
                 %Len1
    % c# y; o" u: Z9 c+ d; k5 H: u             %Len2
    ) {. @1 h! F% ~0 {7 u; _9 z             %if Len2-Len1<0|exp((Len1-Len2)/(T))>rand4 l7 v7 j2 `' L* }
                 R=rand(1,pn);6 E' Q" k- }3 M+ I4 M0 {7 O
                 %Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R' F/ P3 K% c6 F( z
                 if find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0)
    5 R& v4 f$ P# G. i9 C& K                 path(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : )=path2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0), : );
      l$ G: K" Y& v/ i) [' T4 n( H: T& H                 Len1(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0))=Len2(find((Len2-Len1<t|exp((Len1-Len2)/(T))>R)~=0));
    2 ^- k4 o9 P9 H; y4 r5 u+ F                 [TempMinD,TempIndex]=min(Len1);8 |. f( z, v9 T- p, d- x
                     %TempMinD
    & l# v7 N6 {4 O+ V                 TracePath(N,: )=path(TempIndex,: );* E8 c  }7 _& m# M  {( B
                     Distance(N,: )=TempMinD;0 A9 q% w6 S4 u" s* A7 _
                     N=N+1;
    # }; ~( C  a. m& y3 @                 %T=T*0.9, f# @% R3 R8 U* ]& O+ {
                     m_num=0;
    / t# E$ X. d: }1 d: e) L9 {             else
    $ Y" g! A4 {& d, ~8 d                 m_num=m_num+1;+ W4 L: v7 L  e- {1 j7 e
                 end/ A' T; N8 q+ E8 d
                 iter_num=iter_num+1;
    + B2 p3 r: j, x         end3 j" B& Q9 y+ E# o# e
             T=T*0.9
    0 ~! }7 l/ C2 }$ F# z% B! T1 T%m_num,iter_num,N
    / R/ M' p$ v/ C' H7 c5 y% yend % n4 @/ U5 x) r$ B
    [MinD,Index]=min(Distance);
    ; F9 C1 E5 c: \5 r- cBestPath=TracePath(Index,: );3 m, N/ ?; }6 r$ W
    disp(MinD)+ y/ A0 h# y& b# @+ Z' u
    %T1=clock! ?- w; m) }: C5 x7 w8 e0 r) }
                                                                                                                                                                                                               - }  g+ R8 h" X3 I) Y* |2 l
                                                                                                                                  * I$ V% t& h' [8 Y
    %更新路线子程序                                                                                                                                               
    4 m9 Y9 J5 A( c9 o3 F. @function [p2]=ChangePath2(p1,CityNum)! S9 j3 N. k( K' L% X
    global p2;
    * e6 R; r5 C8 A1 e) m. }! Mwhile(1)! _/ Q" H" _. K8 }3 r& p. l9 d( U" m9 U
         R=unidrnd(CityNum,1,2);
    4 Q2 c( t4 I9 T* B6 a# M     if abs(R(1)-R(2))>1
    ) j. Q. O: G4 ~  [8 q8 ^         break;
    ' {* r" b5 N7 @- X( {# |1 y     end0 G  |& }$ p# S3 F# J# x
    end( F4 a/ \. Y  J# m; P, H
    R=unidrnd(CityNum,1,2);. K" N0 d+ W7 P- E0 n! Y* Q7 C
    I=R(1);J=R(2);1 F) q9 R9 j# C4 W0 l1 P: s
    %len1=D(p(I),p(J))+D(p(I+1),p(J+1));7 t0 G& _! I# L6 q
    %len2=D(p(I),p(I+1))+D(p(J),p(J+1));
    7 ^9 y1 c' j; J' |) Y/ Aif I<J1 x* H" Z0 Q( K: S( z: A: t
       p2(1:I)=p1(1:I);) M" b  y) S- }$ S" e% z9 C
       p2(I+1:J)=p1(J:-1:I+1);
      V# z' F9 D0 m) E6 c3 }   p2(J+1:CityNum)=p1(J+1:CityNum);
    8 P0 x" J$ ^, }else
    % Q5 f- B* G, `  P# Z6 g- {   p2(1:J)=p1(1:J);
    ; _8 Z; V, i! Q7 T3 ~   p2(J+1:I)=p1(I:-1:J+1);! ?  c, e# u# _1 W5 b
       p2(I+1:CityNum)=p1(I+1:CityNum);! i- Y* a: O4 S4 y% ^
    end( X9 n7 w; M9 k8 O
    ' j: |" Y7 X% n: C
    六 遗传 算                                                                                                                                                                  法程序:
    - O9 i3 `2 L  o   说明:    为遗传算法的主程序; 采用二进制Gray编码,采用基于轮盘赌法的非线性排名选择, 均匀交叉,变异操作,而且还引入了倒位操作!
    ) p$ p' @4 V- G6 o
    / Y5 i. [9 d! G, S- {4 }; F9 X7 k/ Gfunction [BestPop,Trace]=fga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pCross,pMutation,pInversion,options)
    8 Z  p9 C$ l2 R/ n% [BestPop,Trace]=fmaxga(FUN,LB,UB,eranum,popsize,pcross,pmutation)
    5 T0 Z2 i1 [# Y% Finds a  maximum of a function of several variables.
    - D; D/ K  W" z7 a! _% fmaxga solves problems of the form:  
    7 S" w" A( Z/ z3 ~) @%      max F(X)  subject to:  LB <= X <= UB                           
    ! k( U# q3 N4 t, X$ R5 `%  BestPop       - 最优的群体即为最优的染色体群
    ; o5 |% p* l; _8 z%  Trace         - 最佳染色体所对应的目标函数值
    7 l# ~) i- Z+ W& I3 z%  FUN           - 目标函数
    4 |, U5 b" {0 k" P% r- ?* [%  LB            - 自变量下限4 t/ |) Y1 [, s$ A1 }9 p( q
    %  UB            - 自变量上限
    9 O* K# E* |$ o7 [' F, r9 p" c%  eranum        - 种群的代数,取100--1000(默认200)( o+ _1 b  m- P, M; s3 I( R" m$ U) a
    %  popsize       - 每一代种群的规模;此可取50--200(默认100)/ o1 F, k4 E. {0 _! t; r
    %  pcross        - 交叉概率,一般取0.5--0.85之间较好(默认0.8)
    4 ^) O# b# M0 \' T%  pmutation     - 初始变异概率,一般取0.05-0.2之间较好(默认0.1)/ ?, p3 z0 U" u6 B# `0 M& z. q6 t
    %  pInversion    - 倒位概率,一般取0.05-0.3之间较好(默认0.2)
    ' C' c; F  V1 y5 v* h/ I4 Z%  options       - 1*2矩阵,options(1)=0二进制编码(默认0),option(1)~=0十进制编
    1 c  w0 C, ^* M. h%码,option(2)设定求解精度(默认1e-4); ~6 r) x1 h& w. _: ]
    %
    6 l/ J8 `. O" x%  ------------------------------------------------------------------------9 {" n; z  k# D! N) q

    ' z0 f% a# g4 `, CT1=clock;
    6 I; }4 m6 p5 Z0 z+ Iif nargin<3, error('FMAXGA requires at least three input arguments'); end! a0 Q' W9 g  D6 `1 p
    if nargin==3, eranum=200;popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end. g6 Q" E8 H, d
    if nargin==4, popsize=100;pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    5 m  o6 f( G7 \  t! `if nargin==5, pCross=0.8;pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    6 m  q  _6 ^- I9 O! }8 u: dif nargin==6, pMutation=0.1;pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end$ z% }( b9 Y+ b- Z% V7 G( t
    if nargin==7, pInversion=0.15;options=[0 1e-4];end
    ; e+ \$ E1 Q2 B. d$ gif find((LB-UB)>0)
    + Y% T1 ?. I* i, f$ U$ m0 h+ ^! T   error('数据输入错误,请重新输入(LB<UB):');
    * S  _% I1 O& {end
    0 G! g* Q) R( ~# M" B, Es=sprintf('程序运行需要约%.4f 秒钟时间,请稍等......',(eranum*popsize/1000));
    % r4 Q7 N: s6 Y3 Hdisp(s);9 U3 G  P7 y- L% v
    2 L6 Q) T& c* R: W2 \) o
    global m n NewPop children1 children2 VarNum
    ) q, k+ t3 f& A" U7 U. u/ f
    : V( B% ~. ~7 [& e6 }: \bounds=[LB;UB]';bits=[];VarNum=size(bounds,1);4 O" k- Y% K5 h/ N. p3 s$ Z
    precision=options(2);%由求解精度确定二进制编码长度
    & `8 o1 H; Q* [' d$ J8 \bits=ceil(log2((bounds(:,2)-bounds(:,1))' ./ precision));%由设定精度划分区间- a; Q6 n! @. W( N3 r  H) ^
    [Pop]=InitPopGray(popsize,bits);%初始化种群
    9 m& b9 N1 ?+ e0 ]1 A8 s/ E[m,n]=size(Pop);
    8 }4 w1 e1 m  x+ @, ?6 ]/ \2 x5 UNewPop=zeros(m,n);% x9 E; A9 e' A8 i
    children1=zeros(1,n);( s% F9 v( \# _/ E+ ^; p9 w( h
    children2=zeros(1,n);+ j" \5 I6 ?0 K( ?, S, p
    pm0=pMutation;
    " u) I: i: g& r, N8 rBestPop=zeros(eranum,n);%分配初始解空间BestPop,Trace$ L9 o3 n" P* y" G7 y
    Trace=zeros(eranum,length(bits)+1);' i8 _5 c+ y# K6 A! P  N1 H
    i=1;/ ~  ^' n4 l, M- {) \% j
    while i<=eranum
    ) Y, M2 b! ?3 T* l" J7 o    for j=1:m
    ( T9 f! u0 E  f; n) z. T6 P! R        value(j)=feval(FUN(1,:),(b2f(Pop(j,:),bounds,bits)));%计算适应度
    / @  E0 b/ Q$ j: {) u    end
    " S5 Y; q' ?# a5 Z( f    [MaxValue,Index]=max(value);
    , d% X! c" X2 }    BestPop(i,:)=Pop(Index,:);/ N+ Q( ~: u& b+ k+ p' p
        Trace(i,1)=MaxValue;1 T3 B5 K) T1 x) S. [8 o1 |. H, f
        Trace(i,(2:length(bits)+1))=b2f(BestPop(i,:),bounds,bits);
    , q0 p2 q3 c& K6 i4 e    [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,Pop,bounds,bits);%非线性排名选择
    # J1 m3 b3 ?; s6 b[CrossOverPop]=CrossOver(selectpop,pCross,round(unidrnd(eranum-i)/eranum));% _3 t4 o* d) S9 S
    %采用多点交叉和均匀交叉,且逐步增大均匀交叉的概率5 ^% g" h: b! y% P& Y4 o4 X
        %round(unidrnd(eranum-i)/eranum)
    * v# R7 f/ |- N% j/ v1 h    [MutationPop]=Mutation(CrossOverPop,pMutation,VarNum);%变异$ f/ E5 G3 T: a6 N; X1 ~
        [InversionPop]=Inversion(MutationPop,pInversion);%倒位
      |5 d7 N5 k2 A/ t6 r    Pop=InversionPop;%更新2 h) I/ y1 c- J5 t8 v2 _" A6 l
    pMutation=pm0+(i^4)*(pCross/3-pm0)/(eranum^4); , h+ C, [4 u0 o& y. X) ^, ]0 }0 h. [, U
    %随着种群向前进化,逐步增大变异率至1/2交叉率
      k. f$ I  v- T# A2 `3 [* y    p(i)=pMutation;
    1 ]* z% x  W# g' u    i=i+1;
    ( W" r: f( ~3 ^* v1 Y; d* n2 F& nend
    & |" Q& l4 U" ~0 pt=1:eranum;
    3 l# F# W1 t7 b7 ?: k1 ~plot(t,Trace(:,1)');: ^: Z0 G- l1 P9 i
    title('函数优化的遗传算法');xlabel('进化世代数(eranum)');ylabel('每一代最优适应度(maxfitness)');
    ; D) g2 W2 W: g2 \# L, H[MaxFval,I]=max(Trace(:,1));
    ' j0 X$ Q2 }& h) {X=Trace(I,(2:length(bits)+1));- T& \( m6 @/ L  s* p/ _
    hold on;  plot(I,MaxFval,'*');
    - Y/ _) E. I' u! ?) M6 }6 ]text(I+5,MaxFval,['FMAX=' num2str(MaxFval)]);
    ; A$ S# n# V- R6 p! vstr1=sprintf('进化到 %d 代 ,自变量为 %s 时,得本次求解的最优值 %f\n对应染色体是:%s',I,num2str(X),MaxFval,num2str(BestPop(I,:)));
    1 ?* R! m$ W6 y: Zdisp(str1);
    - E" O, C2 \) P) }%figure(2);plot(t,p);%绘制变异值增大过程
    7 ?( w* m9 c7 ^. g  Z, d) cT2=clock;+ r8 L3 C+ F" Y+ M
    elapsed_time=T2-T1;
      `; G9 h3 \' A) c( F- n; z! Pif elapsed_time(6)<0
    # W0 X# R& e: u: F. ^    elapsed_time(6)=elapsed_time(6)+60; elapsed_time(5)=elapsed_time(5)-1;
    1 U3 V. I0 G  K- m& U8 I) `end5 k  h5 f$ Z( m0 y/ }
    if elapsed_time(5)<0
    5 s9 y- G5 v9 V: G9 _    elapsed_time(5)=elapsed_time(5)+60;elapsed_time(4)=elapsed_time(4)-1;3 d( ~! }2 S( |' }3 ]! b
    end  %像这种程序当然不考虑运行上小时啦1 k( b* G$ R( B
    str2=sprintf('程序运行耗时 %d 小时 %d 分钟 %.4f 秒',elapsed_time(4),elapsed_time(5),elapsed_time(6));' X/ ^( K, b! n+ Z% x
    disp(str2);
    8 \) F7 f- \+ S; j  {8 P6 I/ i  ^9 p* W# L" \; ?
    * j+ @+ X- ^& L1 h5 V* x5 X8 x  D
    %初始化种群7 [& T* {  G& H! P& b
    %采用二进制Gray编码,其目的是为了克服二进制编码的Hamming悬崖缺点
    , [4 B% Q+ J. z/ afunction [initpop]=InitPopGray(popsize,bits). ^! q" V% J% u. O# w. `6 ~! `0 f. k
    len=sum(bits);# m  z7 b) S7 K$ \9 |, k/ j7 q. t5 w
    initpop=zeros(popsize,len);%The whole zero encoding individual% m6 F" P) O& s  _
    for i=2:popsize-1
    7 e2 i0 g$ x* r7 s3 O    pop=round(rand(1,len));/ e  a) ?" ]: c6 c& B3 U# Q( u
        pop=mod(([0 pop]+[pop 0]),2);9 N9 x& V2 X* u: b5 {
        %i=1时,b(1)=a(1);i>1时,b(i)=mod(a(i-1)+a(i),2)
    8 R3 F; h- i; G8 j. H    %其中原二进制串:a(1)a(2)...a(n),Gray串:b(1)b(2)...b(n)) [$ l# q* T- f3 t0 j
        initpop(i,:)=pop(1:end-1);/ S4 q/ ~5 c' z
    end& w8 ?5 C8 V8 h* V& M0 g' v6 k
    initpop(popsize,:)=ones(1,len);%The whole one encoding individual1 J5 N# U& M5 h7 B+ f4 }/ {% E# d# ^4 R
    %解码
      N! b  J5 d3 s  c  O" k9 m8 ?4 {5 ?9 j0 ?* I1 y
    function [fval] = b2f(bval,bounds,bits)9 `0 y$ v; X0 E% \7 F% T9 x
    % fval   - 表征各变量的十进制数
    ; @2 N! E9 M# B5 \: Z5 E3 M% bval   - 表征各变量的二进制编码串
    2 g& [5 @) B3 L) B- X% bounds - 各变量的取值范围
    , O0 i8 w. K  _9 Y& z% bits   - 各变量的二进制编码长度
    ; z3 b* _+ S& _7 _5 D- G  M8 bscale=(bounds(:,2)-bounds(:,1))'./(2.^bits-1); %The range of the variables
    ' m; H  [+ N5 L6 F& r3 unumV=size(bounds,1);
    , S+ O( K  ]7 N  }cs=[0 cumsum(bits)]; " q6 p( r$ C- H
    for i=1:numV1 @- W" [! o( d, W4 I% m. s
      a=bval((cs(i)+1):cs(i+1));  E: g7 q/ J0 B9 u
      fval(i)=sum(2.^(size(a,2)-1:-1:0).*a)*scale(i)+bounds(i,1);
    ' P3 @% C$ V( r+ ^3 z( T5 tend7 k" s8 E2 H( q' |4 F4 K
    %选择操作" k1 b* C4 ]8 E8 x8 R& V$ i# R
    %采用基于轮盘赌法的非线性排名选择5 }) A  S/ ?) \% m1 R, F. J; W
    %各个体成员按适应值从大到小分配选择概率:: S+ A+ e- \% E0 p$ }# q* c) ^7 t" [
    %P(i)=(q/1-(1-q)^n)*(1-q)^i,  其中 P(0)>P(1)>...>P(n), sum(P(i))=1& l3 H- ~$ x1 Y$ E) N) G

    1 a: r2 n' H2 F( q* Lfunction [selectpop]=NonlinearRankSelect(FUN,pop,bounds,bits)* _( Z$ P5 _' g2 _  w
    global m n
    % @9 I& U' W: `: a. V2 tselectpop=zeros(m,n);
    / `+ i3 u* t( `7 Gfit=zeros(m,1);
    . N* r$ x7 k/ N; }* [3 \for i=1:m
    ( x- Z1 E" w$ b* ?. x    fit(i)=feval(FUN(1,:),(b2f(pop(i,:),bounds,bits)));%以函数值为适应值做排名依据
      x$ @! J( V  G3 ^end2 X+ g+ W* @' W
    selectprob=fit/sum(fit);%计算各个体相对适应度(0,1)1 r, B4 r* O$ ], t1 Z- k
    q=max(selectprob);%选择最优的概率
    % h/ S6 V. ?9 ], ?2 U# A8 G5 N8 Ox=zeros(m,2);
    6 ?6 b* \9 H. l" J" Y0 Zx(:,1)=[m:-1:1]';! o9 L' J  {& B2 ^5 m
    [y x(:,2)]=sort(selectprob);2 }! k. n4 o  u9 g9 Z' U
    r=q/(1-(1-q)^m);%标准分布基值
    / A( v4 A2 C6 m8 rnewfit(x(:,2))=r*(1-q).^(x(:,1)-1);%生成选择概率
    ( z3 l' t) B$ p/ Q" Q; tnewfit=cumsum(newfit);%计算各选择概率之和
    5 e5 A. }' [% O1 ~( mrNums=sort(rand(m,1));
    * u3 D0 v1 y! ^1 D. o' [1 {fitIn=1;newIn=1;
    , Y5 f8 x5 n& q( t$ u; ^2 \while newIn<=m/ I" T  o: s% b% D7 W
        if rNums(newIn)<newfit(fitIn)8 {3 k- N  p7 d9 T
            selectpop(newIn,:)=pop(fitIn,:);& ~6 X2 x9 G2 N& `2 m6 u9 \
            newIn=newIn+1;" I) m6 m$ I. U& G. R- T# k
        else
    2 I) V+ v4 C+ s/ G; {        fitIn=fitIn+1;( ^5 O8 ~( Z+ U% [& J7 \1 e* x; M% W
        end# ~1 g* X! e' |$ v
    end0 Y- O0 Z; U' \1 k' K+ a% ~
    %交叉操作
    8 g1 l9 w3 p0 @: O1 o" }; W8 Xfunction [NewPop]=CrossOver(OldPop,pCross,opts)7 {8 G! I* P+ m) I
    %OldPop为父代种群,pcross为交叉概率! R, b) h5 O7 {7 _$ H
    global m n NewPop
    5 \1 Q* V" s# W$ vr=rand(1,m);
    % h5 O; i& T, Ty1=find(r<pCross);+ ^3 i; v* O0 P  d9 n3 O* T
    y2=find(r>=pCross);
    , e1 c$ v  {; E$ s2 vlen=length(y1);
    ) u8 \% Q4 {( J% W) n) B; pif len>2&mod(len,2)==1%如果用来进行交叉的染色体的条数为奇数,将其调整为偶数& m# [+ X' K) l# f( R
        y2(length(y2)+1)=y1(len);
    % |7 U# Q3 A0 s/ U4 Y: }    y1(len)=[];7 m3 X; O; ^* S; e* a3 c- d
    end+ b% }8 }# r1 ~; E& g+ j& s! M
    if length(y1)>=2( `8 m4 ^6 ?) b% E
       for i=0:2:length(y1)-2
    & \+ a% U9 O/ Q       if opts==0
    3 [! o% l# E3 p% U) H6 D           [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=EqualCrossOver(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));
    ! v6 c% I, M( `9 n2 g/ E, f       else2 D1 c' m9 [+ @9 @6 M$ _
               [NewPop(y1(i+1),:),NewPop(y1(i+2),:)]=MultiPointCross(OldPop(y1(i+1),:),OldPop(y1(i+2),:));
    7 L& h1 P2 x" g; L& e0 ?! I+ A       end
    " \8 J& W7 ]& h0 o8 y) T   end     ! a2 w! s# m1 j% p9 l+ g
    end4 I+ Y# ~; f0 |- Y/ m8 H# k
    NewPop(y2,:)=OldPop(y2,:);( l; z; X% L6 X5 X8 f

    + ]! r( S1 c7 b4 y; |% ~. ~; ^%采用均匀交叉 6 G' R6 ^. R! ]5 z* s$ z, l
    function [children1,children2]=EqualCrossOver(parent1,parent2). l$ t3 l1 Z6 d+ q

    0 ^+ S, F7 c) ~( W* X, jglobal n children1 children2 * a: K% M3 m3 U- p  f
    hidecode=round(rand(1,n));%随机生成掩码8 v7 @0 V2 P& [% n) n
    crossposition=find(hidecode==1);7 B2 O) S( e3 I8 X8 A
    holdposition=find(hidecode==0);
    % V! A" {" y5 w2 @children1(crossposition)=parent1(crossposition);%掩码为1,父1为子1提供基因. e% z+ J. u9 g1 p6 z+ ~/ c
    children1(holdposition)=parent2(holdposition);%掩码为0,父2为子1提供基因1 H8 C! e) F. R& B) o
    children2(crossposition)=parent2(crossposition);%掩码为1,父2为子2提供基因' j2 K9 k+ _3 v; i& P/ S
    children2(holdposition)=parent1(holdposition);%掩码为0,父1为子2提供基因
    8 w, V4 _( I7 I% v  d- s9 ^+ y1 [( a
    %采用多点交叉,交叉点数由变量数决定
    6 @& Q7 o6 Z0 S* }$ T; E) Z+ x) E
    ; m- `! D8 |- z. M/ v* rfunction [Children1,Children2]=MultiPointCross(Parent1,Parent2)
    4 B5 j1 m4 o/ k
    9 p9 H3 R' H; n3 S, F; s# `global n Children1 Children2 VarNum
    , U7 d" `+ v; o: E/ nChildren1=Parent1;2 ]7 \8 H- U( c; U# u
    Children2=Parent2;
      R0 F# i0 t: U3 w3 D' k$ Y  IPoints=sort(unidrnd(n,1,2*VarNum));2 @8 r: w; M) s
    for i=1:VarNum
    5 \* n# q% v9 I* f  ?9 a    Children1(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent2(Points(2*i-1):Points(2*i));
    9 M" K5 Z8 o6 A* j    Children2(Points(2*i-1):Points(2*i))=Parent1(Points(2*i-1):Points(2*i));
    3 v- F/ K; \8 v: B4 G' \end# n% q& K. t+ M# a+ X0 e

    8 y2 ~9 x4 C+ `0 I%变异操作) I5 p* b0 A0 a" I
    function [NewPop]=Mutation(OldPop,pMutation,VarNum)+ g1 `; p7 s9 ^6 K0 _7 ^. q
    # n, o; C2 G& ?% \: ]6 H  C2 v
    global m n NewPop
    8 D( O9 }( y& I0 nr=rand(1,m);4 c/ R# ]1 H; F5 r# o
    position=find(r<=pMutation);
    ! q  u1 q6 e+ c+ c* i. D1 \; y) X2 flen=length(position);; a9 [, t$ E) d" R6 S/ v) w5 j
    if len>=1' Z: s: H5 r. T" @8 q
       for i=1:len
    . h' J  b/ `0 C2 ^0 B. Q       k=unidrnd(n,1,VarNum); %设置变异点数,一般设置1点2 E- u  B3 F( P$ A. F5 ^) {
           for j=1:length(k)
    $ R9 w5 u; i7 J' _3 d% ]           if OldPop(position(i),k(j))==15 u) T$ }( c& }; x& ~7 R
                  OldPop(position(i),k(j))=0;3 H6 |0 O# a7 N/ M" y" `
               else0 O& X7 {9 D7 X; k& F2 P; Q6 o
                  OldPop(position(i),k(j))=1;1 p2 Q$ o2 x4 _; w% F% W& h" j
               end( Z$ q  Y& B4 P3 d$ z
           end
    . \  X2 c) M( B7 v   end9 ?3 F6 n% h  \5 v5 z& @
    end) ?3 p1 M9 n0 [5 W
    NewPop=OldPop;6 b5 L6 m; z2 [' B$ d1 z9 h

    * F8 }2 e* k0 V. _%倒位操作
    9 c( X& ]2 d% S" c% f0 Z$ p! ^4 X5 @8 ]) x6 }( E
    function [NewPop]=Inversion(OldPop,pInversion)
    ( E! |* O0 f! O/ j& t8 a) U2 `$ X* R7 |
    global m n NewPop
    8 M0 N( a' B- l8 o( k. p  JNewPop=OldPop;4 S4 H* M2 B; Y+ z& b
    r=rand(1,m);
    * Z! J/ c$ l$ b. }- s1 `PopIn=find(r<=pInversion);
    5 ~- s3 O7 U* h$ ^. Z0 t# G' dlen=length(PopIn);' G8 U/ p, |" s$ F: ?1 N
    if len>=1" O4 i( s  ^$ {9 N! |6 e  w
        for i=1:len
    * I! m' w# [  V: F3 q        d=sort(unidrnd(n,1,2));
    8 O* @1 I% R8 D" G' J; U        if d(1)~=1&d(2)~=n6 b1 x6 H3 _0 b8 p
               NewPop(PopIn(i),1:d(1)-1)=OldPop(PopIn(i),1:d(1)-1);5 R( y* F. k3 _/ L5 m+ n! ~
               NewPop(PopIn(i),d(1):d(2))=OldPop(PopIn(i),d(2):-1:d(1));, o  R) k( k$ o/ [3 j
               NewPop(PopIn(i),d(2)+1:n)=OldPop(PopIn(i),d(2)+1:n);: p6 e- L' V  n( w2 F8 y
           end  M  \8 P/ g) J- t
       end
    % T) P3 d) `" N% E3 `% uend
    5 M7 h1 S1 p6 \  L
    ( E- ?' O- l, Z/ X6 I七 径向基神经网络训练程序
    - d- A: w% t# M( P1 j6 U
    ) }9 r8 R: r/ U8 T8 k$ \1 N) Vclear all;, {* v# z$ v0 w; A/ @; }  ?
    clc;
    3 }* I0 r+ F* [%newrb 建立一个径向基函数神经网络, @6 k. r7 _9 g8 W' }
    p=0:0.1:1; %输入矢量
      J& {2 Z* ~, Xt=[0 -1 0 1 1 0 -1 0 0 1 1 ];%目标矢量( F: I5 d) K6 H& _* o
    goal=0.01; %误差; Z1 I- w% {' j* I9 v
    sp=1; %扩展常数
    4 k& P' [9 d" m8 |$ `5 T2 Hmn=100;%神经元的最多个数
    4 k; d' {- k' u8 o. f! `3 Tdf=1; %训练过程的显示频率9 ~$ i. z- m) @/ S* N1 j
    [net,tr]=newrb(p,t,goal,sp,mn,df); %创建一个径向基函数网络
    , y9 \6 F& U! K9 @( E% [net,tr]=train(net,p); %调用traingdm算法训练网络, a7 x8 h$ g5 o+ }- \* w  I4 `
    %对网络进行仿真,并绘制样本数据和网络输出图形4 }& }6 v3 T1 o6 ?# V& t
    A=sim(net,p);1 W( h4 w# `; S2 k
    E=t-A;! Q6 x6 o" X; ], v
    sse=sse(E);* P/ c, N8 R( T
    figure; 8 {) z+ U! t, k# y- X/ b# {# l
    plot(p,t,'r-+',p,A,'b-*');8 |( `  A; d1 K) T; B  u3 J
    legend('输入数据曲线','训练输出曲线');
    # ^( G3 f/ {8 R* T$ M6 R: xecho off
    ' v& U! v  X9 A. T! N: f0 w5 E9 x- f( f3 V3 v3 X4 Q
    说明:newrb函数本来 在创建新的网络的时候就进行了训练!
    0 J# W7 q2 t# F* w+ u  l# @每次训练都增加一个神经元,都能最大程度得降低误差,如果未达到精度要求,( i) \) W. U6 M
    那么继续增加神经元,程序终止条件是满足精度要求或者达到最大神经元的数目.关键的一个常数是spread(即散布常数的设置,扩展常数的设置).不能对创建的net调用train函数进行训练!
    ( ~. S" O% B9 l  G3 n1 h: _' I' E9 n

    6 q& i+ G# m% Q% h* W; j; l! G8 @训练结果显示:" \3 m% @, u2 G+ {8 e* x8 |4 x& E: K
    NEWRB, neurons = 0, SSE = 5.0973
      M  n6 H4 @% B) I. I; u7 e. pNEWRB, neurons = 2, SSE = 4.87139. j' U$ a3 w' N/ a( B
    NEWRB, neurons = 3, SSE = 3.61176/ j' m$ W9 B$ f  j" _4 X
    NEWRB, neurons = 4, SSE = 3.4875
    4 W4 K1 `' t& O% @) H$ A8 dNEWRB, neurons = 5, SSE = 0.534217. ^2 ?# W- x( D/ \" s0 l
    NEWRB, neurons = 6, SSE = 0.51785
    & ?4 }4 V$ Q3 n& Y% JNEWRB, neurons = 7, SSE = 0.434259$ E( @6 I( ?1 v. u6 O- }, {- n
    NEWRB, neurons = 8, SSE = 0.341518
    % A) i# p$ v2 S. sNEWRB, neurons = 9, SSE = 0.341519" I8 r: A5 G0 z) L! _% P
    NEWRB, neurons = 10, SSE = 0.00257832* I, S0 j5 _: s. W$ z9 w; N

    " H+ h; A8 C$ s1 a$ T! ]* p八 删除当前路径下所有的带后缀.asv的文件& P: H3 z9 ^3 ^  Y% L$ q8 R; t' c
    说明:该程序具有很好的移植性,用户可以根据自己地) x/ I/ ?2 `: h
    要求修改程序,删除不同后缀类型的文件! 2 ]9 V. Q; b+ I+ r3 K" H
    function delete_asv(bpath)
    7 p! m3 l& O9 p& E& L- C%If bpath is not specified,it lists all the asv files in the current; f+ `$ [$ Q( `7 h2 _, @1 U
    %directory and will delete all the file with asv
    + L$ p& @  X, S9 w( _+ ?7 L3 f% Example:
    % L5 d( o2 d2 ?%    delete_asv('*.asv') will delete the file with name *.asv;
    , z/ P" f) ^$ C%    delete_asv will delete all the file with .asv.3 p4 \0 m: T5 k9 y, _; w) L5 c

    , T9 B# G7 w) V* i) q9 d5 \" iif nargin < 1/ B* ^8 |* H; t3 g& A  g' ]
    %list all the asv file in the current directory+ K  S  [7 ]( ]$ X- x' c/ }; [) r
        files=dir('*.asv');1 ^' D0 [# O4 q
    else
    * D& E9 j7 D% G5 u5 W% find the exact file in the path of bpath
    # f8 B; w5 [- U8 n; @+ I    [pathstr,name] = fileparts(bpath);% M, K( |9 m1 Z! N
        if exist(bpath,'dir')$ t, L6 \# K* h  B
            name = [name '\*'];
    . I2 l2 G+ w$ X8 R    end
    0 m6 F; B$ S( s9 G$ V    ext = '.asv';
    7 v" d. B( F, \# j3 e    files=dir(fullfile(pathstr,[name ext]));
    0 ]$ c: Y; [& V) B$ Rend. E# H5 L& G. k: b! N4 k/ g/ Z

    9 b+ G! T" f, `+ d; n( rif ~isempty(files)
    / V+ s7 s' K6 l2 n    for i=1:size(files,1)2 ?  ]4 o- `2 L
            title=files(i).name;5 F1 Z! b" f, x6 r9 \* R/ m
            delete(title);
    + W. \/ h9 ]  `8 u, \9 K4 X- }( N- E    end
    ' ^8 T6 h- N& N1 O8 C/ gend5 s  R) q  D. R/ r# ~) v

    2 Y' |) I9 K7 C1 C9 d
      n% z+ a% @/ Q; M9 R同样也可以在Matlab的窗口设置中取消保存.asv文件!& T3 X! a; |4 S" k8 o0 d1 p
    zan
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    [LV.4]偶尔看看III

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    楼主很强大 顶一个  估计明天 我要调试一天的程序了 吼吼 比赛加油

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    lihehe12121  恩恩呢嫩。。。  详情 回复 发表于 2013-7-27 15:05
    lihehe12121  厉害啊。。。。  发表于 2013-7-27 15:05
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