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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
0 M0 {4 U' j3 w! i3 K0 w%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% " {: K/ q, d: n( N1 y% H* K1 k& o
% Ant Colony System Code                 %   
' e: O2 v. j9 k+ b0 Z% Date 5/27/2006                               %& l% D6 z, g5 g! u& D
% Theobald.Zou                                  % ' v5 O0 V8 n$ S% s5 T
% Original Code                                  % ' K( Y1 Y! P- _- E! N" F
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% ]* F5 J( i. _- y% {% aclf;
/ y  ?$ b0 o9 u7 B8 X' P* n9 q9 y" wfor moni=1:100 0 K. T6 r7 l  Q% |
pause(0.1)
2 L2 F5 M; a! x1 \* bclear;2 W) ^  n/ ?, R! a- C
tic; 6 p$ I- g2 ?& L' Z
%初始化各参数 . M! j1 M" c# A/ e7 ^& q
Ant=50;%蚂蚁规模 - |9 h: Y, L/ f+ `) o5 t
ECHO=50;%迭代次数
* ^8 v( d, Q+ {%F=(X1.-1)^2+(X2.-2.2)^2+1;%待优化函数 & l2 P- W( h% J* E% @- w. u- N
step=0.1*rand(1);%局部搜索时的步长 3 Y6 p0 N. \$ Q$ ~
temp=[0,0];
. `% ?" `1 t0 o- L* a5 Y%各子区间长度
9 |4 ]. C* w5 F) i. @. [2 X5 lstart1=0;
. g1 J( k# s/ }# y$ @end1=2;
, E# T$ I' G7 h2 Q9 J0 I2 estart2=1; % a0 `5 E* _! R3 A- r! A
end2=3; 7 q9 e3 ~1 a  n+ S2 X' n
Len1=(end1-start1)/Ant;
! ]1 D: Q4 w/ b: P+ jLen2=(end2-start2)/Ant; ( G  F1 C/ @% P5 |$ }
%P = 0.2; ; V6 V% c* q4 u
%初始化蚂蚁位置 4 s5 |% t. D' u7 B8 i( [7 q
subplot(2,2,1); + D9 c& x7 V5 u8 ^
for i=1:Ant 1 V# J' `8 R1 Q4 X7 Z& ~3 b1 H. d
X(i,1)=(start1+(end1-start1)*rand(1));
3 N7 R/ n3 f" v& _" DX(i,2)=(start2+(end2-start2)*rand(1));
5 s' _4 _* D" wT0(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
" M* i) H6 y* \2 L, gplot(X(i,1),X(i,2),'k.')
+ h6 V& f6 J  ]9 f1 L. p# e  C" ]hold on;
( _- A9 x6 w, p! b: ]6 b! ntitle('(a)');
4 ~" m9 L8 s! qxlabel('X1'); , {; ^) F# o% |* d1 M
ylabel('X2'); & u, D% s6 U4 w
grid on; " r9 \# {- t! [. J
end; & u0 n# K4 K1 e: U
%至此初始化完成
9 o) z% F3 C! G! ^: J; t6 @9 F' O8 L5 t1 ]: t
for Echo=1:ECHO %开始寻优
8 y' e* p  y" @: ]- L/ ]- @    %P0函数定义,P0为全局转移选择因子
, \# u  k7 z. ]" ]    a1=0.9;
* i) I6 @# I& O$ _4 k$ l    b1=(1/ECHO)*2*log(1/2); ( ?' B: s- N( Q' l
    f1=a1*exp(b1*Echo);
: G3 M# ^5 c3 I$ y( _9 r    a2=0.225; , ~( W3 C6 g- K
    b2=(1/ECHO)*2*log(2);
& \, a" f; w; F# g! a    f2=a2*exp(b2*Echo);
2 y- d& `0 r" k# e7 z! y% s$ O/ B    if Echo<=(ECHO/2)
+ d, F+ H* @5 ~5 n, |3 m( U" k7 F$ w        P0=f1;
( Q! c+ I8 p% M5 w. G, ~. o    else
$ F4 M% \' S0 p& t        P0=f2; : f  m# K8 Z* U
    end; / u2 y8 H+ V+ W4 |
    %P函数定义,P为信息素蒸发系数
2 H! H; T' ^! o    a3=0.1;
$ T# k7 Q' f0 S+ O0 Y. K; [  C    b3=(1/ECHO).*log(9);
8 q4 `; {2 c1 p4 z* V! [% f    P=a3*exp(b3*Echo);
! F+ k; F% E( S; w: e0 [    lamda=0.10+(0.14-0.1)*rand(1);%全局转移步长参数 / e8 v6 l( j6 z  i. ~$ x
    Wmax=1.0+(1.4-1.0)*rand(1);%步长更新参数上限
$ Y* u* k  I' x1 n) c( h    Wmin=0.2+(0.8-0.2)*rand(1);%步长更新参数下限
# t# x3 \0 m: n/ m, m5 n' f    %寻找初始最优值 , N% j1 R4 X/ e% V; N
    T_Best=T0(1);
! H+ T# N; b: h0 G$ o& N( e1 {    for j=1:Ant * _4 [' {/ ~" \' i& O2 P8 G
        if T0(j)%=T_Best
: |1 E) Z& U6 o* h, x            T_Best=T0(j); : ^  Q% f* v; P
            BestIndex=j;
' H/ o! ]; e* d% U        end; . R9 e  [: a+ s. K$ k4 \: X4 D1 J
    end; 2 ^  E0 F9 c! ~0 \+ e  t
    W=Wmax-(Wmax-Wmin)*(Echo/ECHO); %局部搜索步长更新参数
5 [* r7 {1 k: I# H% H! x   
  n( g6 z  x" j' w' C/ s    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 - H, {; I* j% K* @
        if j_g~=BestIndex 8 G( r* `* P# F2 u: H4 X5 N
            r=T0(BestIndex)-T0(j_g);
) j6 s0 x) |' x. b            Prob(j_g)=exp(r)/exp(T0(BestIndex)); 3 t  T8 t, B  m
        else %当j_g=BestIndex的时候进行局部搜索
+ ^, Q9 u, [3 A4 r* P$ D3 S            if rand(1)<0.5
+ p% _6 q# y8 f4 q; z$ h            temp(1,1)=X(BestIndex,1)+W*step;
7 E  j  N8 Y1 x. I6 p2 i. k; e            temp(1,2)=X(BestIndex,2)+W*step;
( a8 E" |+ ]- y% m& {! V0 ]+ T            else 5 \# r) L4 y8 t) C1 b  m
            temp(1,1)=X(BestIndex,1)-W*step; 3 ]# z. S% h1 q  A
            temp(1,2)=X(BestIndex,2)-W*step;
# J+ y, l1 p- q            end; " E* K: x0 Q) B# g3 h) b& k
        Prob(j_g)=0;%bestindex的蚂蚁不进行全局转移
2 b7 @! \. _" T8 y7 K7 X0 y! K8 a        end;
. R) f9 o& O3 O! R  o- @; Z        X1_T=temp(1,1);
' R. F7 O2 L( @0 |: H        X2_T=temp(1,2);
# k0 \/ s1 [9 T        X1_B=X(BestIndex,1); 0 k( X. y5 R/ y# ]
        X2_B=X(BestIndex,2); 9 Z- O. s$ F3 t$ e- C
        F1_T=(X1_T-1).^2+(X2_T-2.2).^2+1;
3 w' i2 _/ c7 `# Z: j2 Y        F1_B=(X1_B-1).^2+(X2_B-2.2).^2+1; 3 b3 s8 L9 c) B4 [! U
        if exp(-F1_T)%exp(-F1_B) ( e+ E! g1 K* w! r
            X(BestIndex,1)=temp(1,1); : i' m/ V3 J7 Z5 H
            X(BestIndex,2)=temp(1,2);
( S0 X2 P! L  d4 e8 G/ N/ y        end;
! R, o2 Z' U+ ?' d) r* N* ?    end;
2 _9 ?. v$ ~0 ^& P/ C* X  K" P# g6 N8 V7 g& q
    for j_g_tr=1:Ant ) `$ b; T7 N* B: @2 A/ [- c
        if Prob(j_g_tr)<P0
1 M& Y& O  \$ x0 ]# G1 s7 U6 t            X(j_g_tr,1)=X(j_g_tr,1)+lamda*(X(BestIndex,1)-X(j_g_tr,1));%Xi=Xi+lamda*(Xbest-Xi)
7 x- r- ?: f* s            X(j_g_tr,2)=X(j_g_tr,2)+lamda*(X(BestIndex,2)-X(j_g_tr,2));%Xi=Xi+lamda*(Xbest-Xi) % K: D3 M$ w# n- o% h
        else
. |1 Q% S1 r3 J+ P& w) _            X(j_g_tr,1)=X(j_g_tr,1)+((-1)+2*rand(1))*Len1;%Xi=Xi+rand(-1,1)*Len1
) [2 Q6 n0 z/ N1 W$ \            X(j_g_tr,2)=X(j_g_tr,2)+((-1)+2*rand(1))*Len2;%Xi=Xi+rand(-1,1)*Len2
7 g$ V% ~3 G$ X% q8 P/ ~5 ?6 Y        end;
! x- s  h4 X/ Z    end; 7 s: g3 x! n0 _' {& l9 O( w
7 A: R/ Q/ _6 a% g) T1 G. d. L
    %信息素更新 9 A! x' r6 n8 W! J/ w& h
* g1 [) n# k) ~, Z+ `
    for t_t=1:Ant 1 `: Y; y2 U1 Y2 U
        T0(t_t)=(1-P)*T0(t_t)+(exp(-(X(t_t,1)-1).^2+(X(t_t,2)-2.2).^2+1)); 4 N$ b+ B( L8 \  O4 W% S" z2 @
    end;
/ G+ Z% ?& }/ V! ]    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 / o! Y8 X2 f3 ?7 q9 [
    subplot(2,2,2);
2 s5 h. y4 K$ [8 A  q$ ?8 N  _& |        for i_draw1=1:Ant
, Y) ]7 u+ a' I% m  j% |        plot(X(i_draw1,1),X(i_draw1,2),'g.') ! F1 s5 `5 D4 b/ B
        axis([0 2 1 3]); 9 G) V0 P/ Z2 m2 W5 e# G
        hold on;
: q* q) I. o  f4 o* ~# z5 ?        title('(b)');
0 o& }0 [5 e/ b0 Q$ c6 [: k8 O3 M        xlabel('X1');
) f- S& l6 [/ k        ylabel('X2');
. |% v, g1 o2 u        end;
- f( X: _# K4 N( h* u; M    grid on;
3 r: U: U$ s, b: `# n0 Q; ^& Z    end;   K9 o, L% N) ]/ N/ H
& c) T+ ]5 }2 ?; V6 A1 L  o$ e" l2 ]
    [c_iter,i_iter]=max(T0); %求取每代全局最优解 8 W) X# q5 I8 e% R# s
    minpoint_iter=[X(i_iter,1),X(i_iter,2)];
1 F; B: g  s9 }. D    minvalue_iter=(X(i_iter,1)-1).^2+(X(i_iter,2)-2.2).^2+1; . i4 }0 ]5 B/ n8 B8 `1 r; Q
    min_local(Echo)=minvalue_iter;%保存每代局部最优解
( G% w% d' f  [, n' I* e- \0 L    %将每代全局最优解存到min_global矩阵中 . _1 e3 Y  `4 d1 s1 o* K
        if Echo== 2
5 V0 o8 p5 ]1 s$ X            if min_local(Echo)<min_global(Echo-1) & t2 }: j  i9 F* e, e* d. y5 [- N
                min_global(Echo)=min_local(Echo);
0 w. y* H$ Y* A  P4 _2 `            else
: _. ~: ~# k: K                min_global(Echo)=min_global(Echo-1);   K) R& N% {" m! i9 H  p: a
            end;
& o/ d! m$ s, r; O7 K, M        else
7 v  p: x$ S: H6 ?        min_global(Echo)=minvalue_iter;
6 H% \+ F% {! Z$ O5 k+ V0 t( t        end;   
* B5 L+ _9 ]  R  hend;%ECHO循环结束 1 ^5 Y! x1 Q! n9 K7 {5 g" S! ~

; t+ c2 a- B% ?1 Y+ h6 h8 Gsubplot(2,2,3);
7 {  M, i  \" U0 X    for i_draw3=1:Ant * D1 j6 Y2 t8 u" F: i) t
        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
; {2 X, L; e5 |/ J        axis([0 2 1 3]); - O. _/ P) C9 ?0 T; ^- w6 |3 `
        hold on;
% W, l8 V+ p0 @9 n* `! _& p. z        title('(c)');
; k: J- d& W# z        xlabel('X1');
: F/ Q& Y6 k& ~        ylabel('X2'); / f9 m4 t' P" c" ]/ ?; m3 G+ c
    end;
# o- U6 }" X; Y3 sgrid on;
& ~- r. l) G( G- H. ~: v3 Z& ]  Lsubplot(2,2,4); & Y- B1 Z+ V; x) `5 B" Y3 y
min_global=min_global';
; L5 N+ _' X. Y" f2 A& cindex(:,1)=1:ECHO;
$ v. I3 V+ }4 Nplot(index(:,1), min_global(:,1),'b-')
' D; @! Q; s* Ohold on;
* _) K+ ~5 A/ p" q$ s$ }& F; Htitle('(d)');
  u. Q( |4 x' S0 Y, g5 i! M1 Yxlabel('iteration');
8 k4 @) ^$ J5 o- F3 S: Uylabel('f(x)');
+ k: B( e( P6 i1 M7 [5 cgrid on; ) @/ q4 I( a) P9 \
[c_max,i_max]=max(T0);
+ [, X7 H/ r) [0 Aminpoint=[X(i_max,1),X(i_max,2)]
& T0 }/ e. R, r7 Kminvalue=(X(i_max,1)-1).^2+(X(i_max,2)-2.2).^2+1
* r: K3 c, i8 g! T* l. e* Zruntime=toc
& O6 Z/ a8 B3 ~  W/ d) a( ]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) h; a( [- T7 P& z# I! V* j* M2 v
       很想要,他不给2 r/ V3 u% H5 ]) N& d+ c  `
     我看过他有一本书上面都是蚂蚁,还有线,哇妈妈咪呀~~~~~~  j/ `" }/ w" ^' F( [
我是看不懂D~~~~~~~~~~
9 D6 ^2 v  w( U' I" N

  h: I* `0 d$ K8 {- T[ 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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