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网上下的别人的。。。加了个moni循环。。自己正在研究中。。。
function yiqun
# y9 _; R9 D6 K5 A& k- q9 ~%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
^2 D% R, C+ Q" X% Ant Colony System Code % + b! _, @4 H% n/ c
% Date 5/27/2006 %
~1 r6 |; q- q% Theobald.Zou % & y- @; h& ^8 @* ~
% Original Code %
& {: s" I& ]$ j- f4 Z$ e% b% c0 ]%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% " O, E$ n3 c. n w3 b, j4 ?3 f% z
clf;* d( |) u# W& ^, @. J. k1 }
for moni=1:100
! C$ P/ K: h1 e% ipause(0.1)
. w9 N6 o# I8 \2 n: r" J! wclear;" Y u4 \2 i2 u( n/ _
tic;
/ _- w- A% U% `% {+ o; q( N4 s. ?& C# w%初始化各参数 + C6 x0 L3 m: k1 {* ~6 T$ |5 l
Ant=50;%蚂蚁规模
. p$ Z* a! T, [0 ^0 R$ dECHO=50;%迭代次数
( r: G- f7 J+ H, Y* P' o%F=(X1.-1)^2+(X2.-2.2)^2+1;%待优化函数
# a- F/ g0 i4 n Bstep=0.1*rand(1);%局部搜索时的步长
9 s5 q- K: `3 B* m& Itemp=[0,0]; 3 n$ F' G: F5 ]
%各子区间长度 7 b2 i1 J9 H" y' J
start1=0;
% t; J$ H6 E( [" ~# H7 jend1=2;
$ ^ @4 U1 Q& H1 t6 }start2=1;
- X8 b; m- T$ t2 W& ~end2=3;
- h( j1 b/ T# s# ULen1=(end1-start1)/Ant; 5 X0 H* ]/ U8 f! W. `
Len2=(end2-start2)/Ant; ) M) b! h- f- N, k2 E( h, Z
%P = 0.2;
# O0 Q8 y, H3 N" d$ T4 Q$ A%初始化蚂蚁位置
9 |9 d& |/ J0 \* L1 i3 Msubplot(2,2,1); : O& q3 d" B: N: d: h
for i=1:Ant % \+ u6 {/ y+ w% Z0 q/ N1 D/ N0 L
X(i,1)=(start1+(end1-start1)*rand(1)); P4 X V1 e' [& F0 Y
X(i,2)=(start2+(end2-start2)*rand(1));
2 B( _# n4 v; c% X. cT0(i)=exp(-((X(i,1)-1)^2+(X(i,2)-2.2)^2+1));%初始信息素,随函数值大,信息素浓度小,反之亦然 7 d$ ~" }4 l( I6 o! ?0 O
plot(X(i,1),X(i,2),'k.') $ z# Z& }* }+ L
hold on;
* ^7 t% u0 E$ htitle('(a)');
1 W4 `' s X4 H/ ?xlabel('X1');
( t5 z( {6 C/ @ylabel('X2'); 0 E. K. Y5 E7 E' R( U
grid on;
; Z7 M9 ~9 Y+ \# kend;
3 e; [% f7 I$ `/ L: l%至此初始化完成 $ C4 W z" e2 q" p, l( i- W3 [! r
& g' M( b5 [+ \$ S9 q
for Echo=1:ECHO %开始寻优 . E+ U& Z) X: ]/ f$ b4 B; t
%P0函数定义,P0为全局转移选择因子 " F& `1 P( ]& J9 x
a1=0.9;
; D2 l0 c, c* X e2 O b1=(1/ECHO)*2*log(1/2); / N) _3 [% \0 P( |4 V+ d
f1=a1*exp(b1*Echo);
& ~! y9 H( i+ [" R# ^9 p a2=0.225; 9 l" D& J& o4 P: |9 ?
b2=(1/ECHO)*2*log(2);
) y0 }1 y- P+ o6 T( j+ S f2=a2*exp(b2*Echo); , Y; X1 J! o6 I% }' _' g
if Echo<=(ECHO/2)
' k5 l+ l# N7 C; A! c P0=f1; & Z j- u8 M, ?% p; B7 G. ]
else
6 a8 Z/ h! a8 X+ u P0=f2; & X4 m3 U. t6 Y# b7 V) Y4 d
end;
. p8 ^, f/ Y" K' c$ K. N9 C1 \ %P函数定义,P为信息素蒸发系数 8 x0 R- G! E2 p8 w1 b+ G
a3=0.1; + j1 W+ _0 G; p& Q8 U7 p2 l7 @
b3=(1/ECHO).*log(9); : c2 z$ V3 `: u, [# S
P=a3*exp(b3*Echo);
5 |5 j# [' r: K lamda=0.10+(0.14-0.1)*rand(1);%全局转移步长参数
6 Y- H, p9 L9 O* j8 J6 t, f7 x Wmax=1.0+(1.4-1.0)*rand(1);%步长更新参数上限 - M& M K; K i5 a3 l& Q
Wmin=0.2+(0.8-0.2)*rand(1);%步长更新参数下限 4 s6 a, j4 L; _ h f/ k
%寻找初始最优值
6 {1 X2 P+ p0 H( g T_Best=T0(1); 6 A) ?1 f* b/ h) ~) A
for j=1:Ant
% j; p* X; I3 _. k [0 q if T0(j)%=T_Best 7 p# a4 a+ O% }1 E/ V( D
T_Best=T0(j); # e: y; D- E5 z& r
BestIndex=j; $ W+ ~ @! e4 `
end;
( j$ J; v: c: I( Q' J( | N end;
0 ]3 s2 q" s; \# F( N9 \! |$ B W=Wmax-(Wmax-Wmin)*(Echo/ECHO); %局部搜索步长更新参数 7 z [" e' y% D5 q6 T0 u0 e, g' _
2 ?* W) S/ S) V( p0 n' i. ? for j_g=1:Ant %全局转移概率求取,当该蚂蚁随在位置不是bestindex时
5 i8 m; Q+ U0 S) O: Q0 U if j_g~=BestIndex - k& C7 q9 `5 W$ D# \! a3 r
r=T0(BestIndex)-T0(j_g);
) J* j$ @: L3 p) A; s9 m1 f. a+ B Prob(j_g)=exp(r)/exp(T0(BestIndex)); * N% X6 p2 q! r' U
else %当j_g=BestIndex的时候进行局部搜索 0 k% N J1 W& L+ t, w3 x, j b
if rand(1)<0.5 8 P: a; Q1 D/ [5 |! T) K1 \
temp(1,1)=X(BestIndex,1)+W*step; 2 H4 H" O- e- v/ h; @1 G' D
temp(1,2)=X(BestIndex,2)+W*step;
! B9 h8 K" U( }4 d else ) ?8 z) ?3 N$ N* J& d
temp(1,1)=X(BestIndex,1)-W*step;
* s9 S6 g& p! e Q2 X temp(1,2)=X(BestIndex,2)-W*step; , q6 W& h* e1 b( h. L. i
end;
+ G) S, o8 n6 ]; v Prob(j_g)=0;%bestindex的蚂蚁不进行全局转移
- B- c0 l2 g6 _ end;
1 c R6 W/ ]3 a0 ?2 T X1_T=temp(1,1);
/ B4 w# w1 f) N; q X2_T=temp(1,2); ' {0 E8 k* S4 `0 h$ x" G
X1_B=X(BestIndex,1);
; O0 \9 y4 i) z) a; w; ^% [' } X2_B=X(BestIndex,2); / B; `9 n: H: H; O: ^1 Q
F1_T=(X1_T-1).^2+(X2_T-2.2).^2+1;
( z6 t4 S- ?: [6 Q F1_B=(X1_B-1).^2+(X2_B-2.2).^2+1; ' Q; D$ c/ _: A4 k+ ]
if exp(-F1_T)%exp(-F1_B)
, Q7 {3 P% H7 q. w" k X(BestIndex,1)=temp(1,1); 5 O3 J1 U& S5 T) a
X(BestIndex,2)=temp(1,2);
# A! o1 M% m( Q# g! f% ] end; / H! d0 ^7 X- U" s$ G/ G/ O/ G
end;
+ J, C6 Y' P9 E" o: v9 k3 r/ F& k# T9 u5 a# e) a7 M" A/ S3 ]
for j_g_tr=1:Ant ) S! d& b( k7 X3 m& N8 v# d9 T, {
if Prob(j_g_tr)<P0 0 c# u$ u! _4 W, F
X(j_g_tr,1)=X(j_g_tr,1)+lamda*(X(BestIndex,1)-X(j_g_tr,1));%Xi=Xi+lamda*(Xbest-Xi) " M2 K& K9 G C8 U. |2 E" ~% K% o* h
X(j_g_tr,2)=X(j_g_tr,2)+lamda*(X(BestIndex,2)-X(j_g_tr,2));%Xi=Xi+lamda*(Xbest-Xi) + d/ h9 ?* M( M% J; g0 Z; ]- A
else * ~/ b6 j# f1 P; _
X(j_g_tr,1)=X(j_g_tr,1)+((-1)+2*rand(1))*Len1;%Xi=Xi+rand(-1,1)*Len1
9 d+ V) f4 _9 Q8 `' C+ ^# s X(j_g_tr,2)=X(j_g_tr,2)+((-1)+2*rand(1))*Len2;%Xi=Xi+rand(-1,1)*Len2 ' g( |1 z5 |+ C
end; 7 P9 L3 k3 G5 \( Z% v4 B
end;
0 e6 _: t4 d3 w7 x% x
% h1 g' {+ Z i" _ I5 m* H9 r# \ %信息素更新
. b) d" v+ E6 T7 R8 x3 J7 Z( A* `- a& |+ ?, f/ V( j
for t_t=1:Ant
3 y% k: [! u3 H/ I C4 y T0(t_t)=(1-P)*T0(t_t)+(exp(-(X(t_t,1)-1).^2+(X(t_t,2)-2.2).^2+1)); 9 A; v1 C+ m+ ?2 y& ]6 g$ I* L q
end;
5 e0 V4 O l, ^) h& W if Echo==round(ECHO/3)%迭代经过1/3时用绿色点表示蚂蚁的分布位置 3 H; t% n% ?9 i1 }' L; L8 K: Z$ f
subplot(2,2,2);
8 G+ h# a# ^. G7 F* H9 U for i_draw1=1:Ant 4 m5 c# L0 Y; c
plot(X(i_draw1,1),X(i_draw1,2),'g.')
( a8 |0 h' d9 G axis([0 2 1 3]); 8 Q5 L# Z' X% v4 V
hold on;
/ f- ]& i+ [; X$ ` title('(b)'); / o" h0 x! i7 n- Q/ G5 C
xlabel('X1');
: n" s T1 @+ J3 W8 i) L# M ylabel('X2'); : }$ g" ], d3 f0 V$ y2 b; {' z
end; 3 i/ H7 I/ h% y* a
grid on; $ O6 m- ?. B4 q/ [% W( t$ Z" k, X1 f
end; ) C9 `: [- s+ z- c& r: ^7 e0 M- ^
5 O! @( d+ H, i$ W% S [c_iter,i_iter]=max(T0); %求取每代全局最优解
' N# V) w" v; L minpoint_iter=[X(i_iter,1),X(i_iter,2)];
4 k7 [- ~ O) h$ x minvalue_iter=(X(i_iter,1)-1).^2+(X(i_iter,2)-2.2).^2+1; + R" U# { A. K1 I6 L* `
min_local(Echo)=minvalue_iter;%保存每代局部最优解
4 F) s0 j/ e/ O %将每代全局最优解存到min_global矩阵中 2 p( R0 ]( g2 Q
if Echo== 2 ; ~- ^& D/ `- M4 @) u) \2 U# C
if min_local(Echo)<min_global(Echo-1)
: w+ k3 f$ @) v+ d9 m min_global(Echo)=min_local(Echo);
* x, X( ^. p! S. D else " O' a( F8 V/ G, b! }
min_global(Echo)=min_global(Echo-1);
- K" F" q1 D; o8 Y) [/ d end; ; D& [$ E7 S+ M
else 6 I% a6 a) ?3 b' n- A
min_global(Echo)=minvalue_iter; # X1 w% n" Z- L( L' g6 f& \
end;
5 N" h4 m/ m% x5 f" ~! ~end;%ECHO循环结束 ) k" T8 r5 Z, F1 [$ z
* \( v+ c. h- F/ C! B
subplot(2,2,3); 2 u1 q! [' P" {4 U/ S+ G" X% Q' k* k
for i_draw3=1:Ant ) Q9 \+ Y" E2 T; [2 z! @- q
plot(X(i_draw3,1),X(i_draw3,2),'r.')%迭代结束用红色点表示蚂蚁的分布位置
* J1 O% O: o+ Q! A' Q+ J axis([0 2 1 3]); ! X1 {8 u, V' d# X* q& n/ r8 A# `
hold on;
/ ?3 S6 a8 y0 Y7 J: g title('(c)');
+ T* S% P2 ], z, l xlabel('X1');
5 H1 ~% v: r0 A d ylabel('X2');
. E. C, P3 P) D; A end; 1 ^6 H( H" u X& W$ b
grid on;
. e" @% L- p! g k$ ^7 g( ^. osubplot(2,2,4);
% d) a2 n) r5 d7 b" Z3 ymin_global=min_global'; 6 _. K1 Z) \0 w0 r; G( W) F# w
index(:,1)=1:ECHO; , X7 K$ |, _" J0 t9 G; |' Y6 n# W5 v
plot(index(:,1), min_global(:,1),'b-')
+ M5 s: H/ v; H8 Rhold on; ; c# Y2 t6 g0 _+ T
title('(d)'); 9 w) }0 b* H7 u) \% N9 n5 T
xlabel('iteration'); ; D6 @4 Z! m% L9 G
ylabel('f(x)');
/ s* |( s" I W# t& Rgrid on;
' F$ |8 f- z& l0 [' C[c_max,i_max]=max(T0); + c5 Y, W2 d. s: h+ w0 [0 ?1 g% E1 P
minpoint=[X(i_max,1),X(i_max,2)]
' I* h. X% ^% t+ Gminvalue=(X(i_max,1)-1).^2+(X(i_max,2)-2.2).^2+1
H4 V/ ?+ h8 l' W F9 o2 K) Aruntime=toc
4 P# t3 \$ p; q! R+ I& X8 d2 |end |
|