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楼主: fky123
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[求助]蚁群算法仿真代码?

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zylchy        

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发表于 2007-1-9 13:18 |只看该作者
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cfangxw        

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宋勤        

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qsoft_cn        

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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
  D" l7 ~% A1 q$ q( \' E; [%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% " y3 r$ y: w, `5 I
% Ant Colony System Code                 %   
+ D. Y2 B' {2 n) ]0 h% Date 5/27/2006                               %
' z  u) m: n+ o0 D; U- `% Theobald.Zou                                  %
$ l0 Z( {$ c. l# M" @9 t: x% Original Code                                  %
) Q4 O3 p' Y! p% M, h. {; i%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%   a- ]$ T0 Z) C0 T% f
clf;' t' x% p! f* a
for moni=1:100
* s; A; j) d* O. z! \. B* [( ]+ b' qpause(0.1)
0 w! h% e& F, v7 rclear;- F! X: H& @, d
tic;
5 a  j( A! V; i1 C: k6 r, [%初始化各参数
- ]" \- _  ~3 J/ D! G' G1 NAnt=50;%蚂蚁规模 1 O( P  }. K# L6 T: E
ECHO=50;%迭代次数 ) ^' }# R2 |8 p
%F=(X1.-1)^2+(X2.-2.2)^2+1;%待优化函数 ) y, r# c6 |  N, F8 D7 j
step=0.1*rand(1);%局部搜索时的步长
9 m) Z3 |" F. n* h2 utemp=[0,0]; + O* _, Q: j2 D2 M  ~
%各子区间长度
; z4 r; L$ g& s2 Istart1=0;
& E8 \" W# p1 q' C9 Lend1=2; & N9 T7 z& _! c" P7 b7 @3 {
start2=1; & @2 X" Q7 O' W" ^$ r
end2=3; + D5 D) p+ u6 i5 d, B) Y3 B8 d
Len1=(end1-start1)/Ant;
, \7 V% {+ Q5 |  C  ]( CLen2=(end2-start2)/Ant; 9 G/ f' s& T& R: T* l  U# Z
%P = 0.2;
! o3 P, j! b  V. i$ l%初始化蚂蚁位置 3 c3 O9 n, w! i$ V! `7 H8 J
subplot(2,2,1); , x/ @# r& Q, x
for i=1:Ant
' E6 x; J" |; u3 o5 H7 s: KX(i,1)=(start1+(end1-start1)*rand(1));
8 u: ]3 m  |6 |X(i,2)=(start2+(end2-start2)*rand(1)); 8 D+ c  p( u! ?, y# @
T0(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 9 K, k+ [# T% i4 Q
plot(X(i,1),X(i,2),'k.')
( p5 Y! d! g! g) V  s& V$ W9 Nhold on;
- m0 S# Z& @7 Z, _title('(a)'); 7 T+ N6 o5 H/ b' v* U, B! j+ J
xlabel('X1');
) a* N) A' {1 w% s; h. mylabel('X2');
4 n) V1 B4 K7 V# @( A- zgrid on; * t$ i. _9 h, S* d3 ]
end;
' b* w& U. R* _4 A%至此初始化完成
) M% q% F$ s/ Y( w. ?  C" w4 J& A1 O9 Y& K- A
for Echo=1:ECHO %开始寻优 / R9 j3 {3 {$ @
    %P0函数定义,P0为全局转移选择因子 . L0 q) d3 P9 Q: s6 K- k
    a1=0.9;
2 X- P( i9 R* S4 q: u    b1=(1/ECHO)*2*log(1/2);
9 Y, \3 w$ T: `$ C5 X9 J    f1=a1*exp(b1*Echo); & ]' o* f% h6 F4 }4 @
    a2=0.225; ) C' H9 B7 o0 r- g) k! ?+ f
    b2=(1/ECHO)*2*log(2); 7 z" _- R9 l5 v& a
    f2=a2*exp(b2*Echo);
: `: ]2 B9 x: Y1 o( \+ ^    if Echo<=(ECHO/2) & z8 X0 b; i7 [
        P0=f1; 7 l' }# p) o3 Q  S) ^1 v7 R
    else 1 v& H6 g7 H6 s. E
        P0=f2;   F2 F) {+ ]9 m$ @% H5 @
    end; % I; l4 m. \7 @: ]- b
    %P函数定义,P为信息素蒸发系数 : S' w+ b" t* ?" K) a
    a3=0.1;
  l1 H2 G0 U: Y    b3=(1/ECHO).*log(9);
, _& K0 J2 n9 o! f$ M( G    P=a3*exp(b3*Echo);
: @$ a- d" n" j" L: z    lamda=0.10+(0.14-0.1)*rand(1);%全局转移步长参数 ! @: J+ r. g' B3 C& F8 [' b
    Wmax=1.0+(1.4-1.0)*rand(1);%步长更新参数上限 4 X; j1 T, o5 {9 X& k! C! P
    Wmin=0.2+(0.8-0.2)*rand(1);%步长更新参数下限 8 m: F; I# V% m
    %寻找初始最优值
, I2 e* T/ m3 m/ }& _    T_Best=T0(1);
( @  E5 v' J4 V+ Q5 s. Z! |+ N/ O    for j=1:Ant
& G" E0 @. {  A- H4 c! f4 G        if T0(j)%=T_Best
6 d$ j0 n0 J, e# U) z. Z# P            T_Best=T0(j); ! U8 l8 B, t1 h, a/ \- m
            BestIndex=j; * V0 [; H6 ]. e' x$ u1 L
        end; 3 Y% o9 G. O: A, o  K2 Y" C2 q
    end; & g1 e& M5 \) M* U
    W=Wmax-(Wmax-Wmin)*(Echo/ECHO); %局部搜索步长更新参数
% I% T2 y! S- a5 c' B+ z    ' `6 p- d% e) M/ X4 j( \
    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 % J& S( z* \' e
        if j_g~=BestIndex
( u  ~0 W# M' R- q! P/ y" Y            r=T0(BestIndex)-T0(j_g); 4 {+ o$ l4 I) c1 p
            Prob(j_g)=exp(r)/exp(T0(BestIndex));
* Q0 Q+ W, Y: G. \0 c# Z        else %当j_g=BestIndex的时候进行局部搜索 0 M* `0 m( H) i0 o7 Y7 c
            if rand(1)<0.5 : u7 [9 `2 j/ r( ^6 ~2 v
            temp(1,1)=X(BestIndex,1)+W*step;
/ @- w+ w& Q' ]% `! e            temp(1,2)=X(BestIndex,2)+W*step; . T0 P  f. V8 I9 W' k! J# ]9 k
            else
* ~; r3 U$ X: E1 y$ Q            temp(1,1)=X(BestIndex,1)-W*step;
( [* W# q. f8 q0 W            temp(1,2)=X(BestIndex,2)-W*step; & s+ }2 f# t4 _8 c
            end;
% d+ e; W6 L& a7 @        Prob(j_g)=0;%bestindex的蚂蚁不进行全局转移
  Y! Q+ p8 @. G  Y6 ^5 M  u) {& X        end; . l# L( o' g1 b
        X1_T=temp(1,1); 1 O% \' _+ w4 H+ ~# R
        X2_T=temp(1,2);
& `3 o+ \2 G* [4 E        X1_B=X(BestIndex,1); , ?0 n2 N! r6 j2 Y8 c; m  f) C( V* N
        X2_B=X(BestIndex,2);
5 w' }# I6 \  M: j" T        F1_T=(X1_T-1).^2+(X2_T-2.2).^2+1; + N8 Y" h* {) Q4 l3 p
        F1_B=(X1_B-1).^2+(X2_B-2.2).^2+1;
2 f: H* \+ F* i2 h6 `) q/ }6 Y3 o3 ~        if exp(-F1_T)%exp(-F1_B) ( l1 C1 d* U, `0 i2 e( ?7 i
            X(BestIndex,1)=temp(1,1);
/ d6 X3 W: o/ O! v+ I7 H            X(BestIndex,2)=temp(1,2);
; ~4 p! m7 C6 |! E) T2 G        end; # d/ V8 g2 c% \; ^% K/ C0 P8 ]" e
    end;
) P0 z: t3 y- \, Y% z. W9 {9 j
+ ?. @) w5 T+ c% y7 E- @    for j_g_tr=1:Ant
5 d- I; G+ k2 x4 K: }. D        if Prob(j_g_tr)<P0
2 ]* g/ B  C! l- e* P            X(j_g_tr,1)=X(j_g_tr,1)+lamda*(X(BestIndex,1)-X(j_g_tr,1));%Xi=Xi+lamda*(Xbest-Xi) - o3 }- G. Y* u6 E7 u! o
            X(j_g_tr,2)=X(j_g_tr,2)+lamda*(X(BestIndex,2)-X(j_g_tr,2));%Xi=Xi+lamda*(Xbest-Xi) 1 l' ?7 }) ^7 p7 r
        else
5 U; |' x. N  q, X! ^4 [  V            X(j_g_tr,1)=X(j_g_tr,1)+((-1)+2*rand(1))*Len1;%Xi=Xi+rand(-1,1)*Len1
- E. T7 L2 Z, t- A            X(j_g_tr,2)=X(j_g_tr,2)+((-1)+2*rand(1))*Len2;%Xi=Xi+rand(-1,1)*Len2 3 u2 n7 y0 Z5 y: m
        end; & ^5 _& m+ |2 ^0 V/ X
    end; 9 z8 T, J' k6 S+ ^1 \9 l9 C
5 S  `) j' a9 r5 T9 @
    %信息素更新
, ~% Y: Q. k% S. c+ b
4 ~, g6 `3 L. z, C3 `" f/ u3 Q/ J    for t_t=1:Ant ; t: Z/ G% B- `! [- Y( C( a; ^
        T0(t_t)=(1-P)*T0(t_t)+(exp(-(X(t_t,1)-1).^2+(X(t_t,2)-2.2).^2+1)); 5 K0 g# A# x& m5 @5 G/ U0 ~
    end;
' w. ?' O- m" H    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 ( n" A* |( }6 }. G
    subplot(2,2,2);
- g& s7 h3 w  n8 W/ @5 _! F* x        for i_draw1=1:Ant
- h1 w! Q  X0 x" F        plot(X(i_draw1,1),X(i_draw1,2),'g.')
$ N+ n- E. d+ U        axis([0 2 1 3]);
* o9 M  O$ n- C1 l        hold on; % k! v- i- |5 s& o* R& N8 h
        title('(b)');
* m% b! y' k) P' ?( U        xlabel('X1'); 9 ~2 m- G- X: l# f; \
        ylabel('X2');
0 D' `# P* S* t2 d# F* m5 h1 l        end; # M* x2 x" \: j, t0 m, s
    grid on;
: \8 @# B  r$ E4 L* E    end; & j1 z, |- P" A0 P( ~

$ N- k% y( Q5 C" [/ f    [c_iter,i_iter]=max(T0); %求取每代全局最优解
2 B; X; T7 Z% Z+ S    minpoint_iter=[X(i_iter,1),X(i_iter,2)]; 8 X9 g+ _1 R0 Q. f
    minvalue_iter=(X(i_iter,1)-1).^2+(X(i_iter,2)-2.2).^2+1; - S2 g. w' Y! C2 c
    min_local(Echo)=minvalue_iter;%保存每代局部最优解
/ g  @: f0 ~: l0 ^  h    %将每代全局最优解存到min_global矩阵中 ' a" i2 m/ |& d% X9 e& J: y
        if Echo== 2 ' d; T5 s3 o5 U! o1 U/ e
            if min_local(Echo)<min_global(Echo-1)
# V/ V% v! ]% ?" K/ W$ j5 u; \. \9 C: o                min_global(Echo)=min_local(Echo);
: C7 ~" P! y% \5 y$ v8 v0 d            else . K2 ]5 @9 @0 a" b9 i9 m
                min_global(Echo)=min_global(Echo-1);
+ E& o6 \+ t8 I+ ?* S, y% A            end;
; @+ c7 X6 Y3 X9 L+ I        else % L& Z  [) [! K6 b
        min_global(Echo)=minvalue_iter; . b0 V! r- M/ r, y
        end;   
6 V  d) |" p& p( S0 x. _* Aend;%ECHO循环结束 ! o' a9 }, A# m$ J) ~' n4 Y
" t% Q7 M) y! i5 J
subplot(2,2,3);
: @/ T, y3 H3 X! A    for i_draw3=1:Ant
$ S1 w" I- K8 |0 e9 a. Y; ^/ b        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
6 N1 D/ `- B( s) G        axis([0 2 1 3]);   v+ k3 Y0 c9 @( ]
        hold on;
3 r* a$ [  F/ a  o$ r        title('(c)'); , v" o3 n) X+ J
        xlabel('X1');
, U) }% M) {4 ^" u1 ?; Y% f# q7 X        ylabel('X2');
+ c- V1 W! M4 y' r: i0 s    end;
/ ?$ L- s# L/ k7 J5 e; w8 \3 agrid on;
5 L; R% i; S& e8 v5 S8 Tsubplot(2,2,4); & A- n( }7 P( d- f
min_global=min_global'; ! x3 M" \3 j: p) n* c* x- ?  j0 s
index(:,1)=1:ECHO;
* |: o) j. L& F+ E* Cplot(index(:,1), min_global(:,1),'b-') + N6 q: F' C$ W. ~* Z3 }
hold on;
, C: S& ~5 o, xtitle('(d)');
6 E& C. E0 z/ {& @# H8 Y) n  k' p4 fxlabel('iteration'); 7 k$ |$ {! R8 c: O' I8 ~
ylabel('f(x)'); 1 r& `3 T+ G- I3 B
grid on;
6 p6 R" R) R3 i3 A[c_max,i_max]=max(T0); 2 j; R# v0 t( A7 B. e# [
minpoint=[X(i_max,1),X(i_max,2)]
: h4 d9 S0 k2 n- E/ ?minvalue=(X(i_max,1)-1).^2+(X(i_max,2)-2.2).^2+1
4 {, \# O% R) B, oruntime=toc
' E. U4 W+ G5 _# Y+ ^end
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snailtech        

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[我老哥是学计算机软件的,去年在京东商城上买了一台电脑: O4 _' T, p' V
       很想要,他不给
! G, D1 y+ T& Q# L1 L( b2 q     我看过他有一本书上面都是蚂蚁,还有线,哇妈妈咪呀~~~~~~2 i: M$ F) ^7 k  E" a& B
我是看不懂D~~~~~~~~~~
" _" m+ X7 c5 D

( ?: f$ Q; Y9 E' [  v3 V[ 本帖最后由 snailtech 于 2008-11-6 17:27 编辑 ]
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aimaer_21        

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sevita        

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zchgunner        

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