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認(rèn)證信息

認(rèn)證類型：個(gè)人認(rèn)證

認(rèn)證主體：劉**（實(shí)名認(rèn)證）

IP屬地：江蘇

IP屬地：江蘇 上傳時(shí)間：2023-06-02 格式：DOC 頁數(shù)：5 大?。?.73MB 積分：15 舉報(bào) 版權(quán)申訴

遺傳算法的程序?qū)嵗?如求下列函數(shù)的最大值

f(x)=10*sin(5x)+7*cos(4x)

x∈[0,10]

一、初始化(編碼)

initpop.m函數(shù)的功能是實(shí)現(xiàn)群體的初始化，popsize表示群體的大小，chromlength表示染色體的長度(二值數(shù)的長度)，

長度大小取決于變量的二進(jìn)制編碼的長度(在本例中取10位)。

代碼:%Name:initpop.m

%初始化

functionpop=initpop(popsize,chromlength)

pop=round(rand(popsize,chromlength));

%rand隨機(jī)產(chǎn)生每個(gè)單元為{0,1}行數(shù)為popsize，列數(shù)為chromlength的矩陣，

%roud對(duì)矩陣的每個(gè)單元進(jìn)行圓整。這樣產(chǎn)生的初始種群。二、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值

1、將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)(1)

代碼:%Name:decodebinary.m

%產(chǎn)生[2^n2^(n-1)...1]的行向量，然后求和，將二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制

functionpop2=decodebinary(pop)

[px,py]=size(pop);

%求pop行和例數(shù)

fori=1:py

pop1(:,i)=2.^(py-1).*pop(:,i);

py=py-1;

end

pop2=sum(pop1,2);

%求pop1的每行之和2、將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)(2)

decodechrom.m函數(shù)的功能是將染色體(或二進(jìn)制編碼)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，參數(shù)spoint表示待解碼的二進(jìn)制串的起始位置。(對(duì)于多個(gè)變量而言，如有兩個(gè)變量，采用20為表示，每個(gè)變量10為，則第一個(gè)變量從1開始，另一個(gè)變量從11開始。本例為1)，參數(shù)1ength表示所截取的長度（本例為10）。

代碼:%Name:decodechrom.m

%將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制

functionpop2=decodechrom(pop,spoint,length)

pop1=pop(:,spoint:spoint+length-1);

pop2=decodebinary(pop1);3、計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值

calobjvalue.m函數(shù)的功能是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算，其公式采用本文示例仿真，可根據(jù)不同優(yōu)化問題予以修改。代碼:%Name:calobjvalue.m

%實(shí)現(xiàn)目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算

function[objvalue]=calobjvalue(pop)

temp1=decodechrom(pop,1,10);

%將pop每行轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)

x=temp1*10/1023;

%將二值域中的數(shù)轉(zhuǎn)化為變量域的數(shù)

objvalue=10*sin(5*x)+7*cos(4*x);%計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值三、計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)值代碼:

%Name:calfitvalue.m

%計(jì)算個(gè)體的適應(yīng)值

functionfitvalue=calfitvalue(objvalue)

globalCmin;

Cmin=0;

[px,py]=size(objvalue);

fori=1:px

ifobjvalue(i)+Cmin>0

temp=Cmin+objvalue(i);

else

temp=0.0;

end

fitvalue(i)=temp;

end

fitvalue=fitvalue';四選擇復(fù)制

選擇或復(fù)制操作是決定哪些個(gè)體可以進(jìn)入下一代。程序中采用賭輪盤選擇法選擇，這種方法較易實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)方程pi=fi/∑fi=fi/fsum，選擇步驟：

1）在第t代，由（1）式計(jì)算fsum和pi

2）產(chǎn)生{0,1}的隨機(jī)數(shù)rand(.)，求s=rand(.)*fsum

3）求∑fi≥s中最小的k，則第k個(gè)個(gè)體被選中

4）進(jìn)行N次2）、3）操作，得到N個(gè)個(gè)體，成為第t=t+1代種群代碼:%Name:selection.m

%選擇復(fù)制

function[newpop]=selection(pop,fitvalue)

totalfit=sum(fitvalue);%求適應(yīng)值之和

fitvalue=fitvalue/totalfit;%單個(gè)個(gè)體被選擇的概率

fitvalue=cumsum(fitvalue);%累積概率，如fitvalue=[1234]，則cumsum(fitvalue)=[13610]

[px,py]=size(pop);

ms=sort(rand(px,1));%從小到大排列，將"rand(px,1)"產(chǎn)生的一列隨機(jī)數(shù)變成輪盤賭形式的表示方法，由小到大排列

fitin=1;

%fivalue是一向量，fitin代表向量中元素位，即fitvalue(fitin)代表第fitin個(gè)個(gè)體的單個(gè)個(gè)體被選擇的概率

newin=1;

%同理

whilenewin<=px

if(ms(newin))<fitvalue(fitin)

%ms(newin)表示的是ms列向量中第"newin"位數(shù)值，同理fitvalue(fitin)

newpop(newin,:)=pop(fitin,:);

%賦值,即將舊種群中的第fitin個(gè)個(gè)體保留到下一代pc=0.6;

%交叉概率

pm=0.001;

%變異概率

pop=initpop(popsize,chromlength);

%隨機(jī)產(chǎn)生初始群體

fori=1:20

%20為迭代次數(shù)

[objvalue]=calobjvalue(pop);

%計(jì)算目標(biāo)函數(shù)

fitvalue=calfitvalue(objvalue);

%計(jì)算群體中每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度

[newpop]=selection(pop,fitvalue);

%復(fù)制

[newpop]=crossover(pop,pc);

%交叉

[newpop]=mutation(pop,pc);

%變異

[bestindividual,bestfit]=best(pop,fitvalue);%求出群體中適應(yīng)值最大的個(gè)體及其適應(yīng)值

y(i)=max(bestfit);

n(i)