智能計算--蟻群算法優(yōu)化實驗

1、實 驗 報 告 2018 2019 學(xué)年 第 二 學(xué)期1、 實驗?zāi)康募耙?、 實驗原理、實驗內(nèi)容3、 實驗儀器設(shè)備及材料4、 操作方法與實驗步驟5、 實驗數(shù)據(jù)記錄及處理6、 實驗結(jié)果分析實驗六：蟻群算法優(yōu)化1主要代碼clc,clear %清空環(huán)境中的變量load data.txt %讀入城市的坐標(biāo)t0 = clock; %程序計時開始%初始化%str=北京,天津,武漢,深圳,長沙,成都,杭州,西安,拉薩,南昌;city=data;n = 10; %城市距離初始化D = zeros(n,n); for i = 1:n for j = 1:n D(i,j) = city(i,j); end en

2、dm=15; % 螞蟻數(shù)量alpha = 2; % 信息素重要程度因子beta = 4; % 啟發(fā)函數(shù)重要程度因子v = 0.2; % 信息素?fù)]發(fā)因子Q = 0.5; % 信息因子常系數(shù)H= 1./D; % 啟發(fā)函數(shù)T= ones(n,n); % 信息素矩陣Table = zeros(m,n); % 路徑記錄表iter = 1; % 迭代次數(shù)初值iter_max = 20; % 最大迭代次數(shù)best_route = zeros(iter_max,n); % 各代最佳路徑 best_length = zeros(iter_max,1); % 各代最佳路徑的長度 %while iter= rand

3、); target = allow(target_index(1); Table(i,j) = target; end end % 計算各個螞蟻的路徑距離 Length = zeros(m,1); for i = 1:m Route = Table(i,:) Table(i,1); for j = 1:n Length(i) = Length(i) + D(Route(j),Route(j + 1); end end %對最優(yōu)路線和距離更新 if iter = 1 min_length,min_index = min(Length); best_length(iter) = min_lengt

4、h; best_route(iter,:) = Table(min_index,:); else min_length,min_index = min(Length); if min_lengthbest_length(iter-1) best_length(iter)=min_length; best_route(iter,:)=Table(min_index,:); else best_length(iter)=best_length(iter-1); best_route(iter,:)=best_route(iter-1,:); end end % 更新信息素 Delta_T= zer

5、os(n,n); % 逐個螞蟻計算 for i = 1:m % 逐個城市計算 Route = Table(i,:) Table(i,1); for j = 1:n Delta_T(Route(j),Route(j+1) = Delta_T(Route(j),Route(j+1) +D(Route(j),Route(j+1)* Q/Length(i); end end T= (1-v) * T + Delta_T; % 迭代次數(shù)加1，并清空路徑記錄表 iter = iter + 1; Table = zeros(m,n); end%-% 結(jié)果顯示shortest_route=best_route

6、(end,:); %選出最短的路徑中的點short_length=best_length(end);Time_Cost=etime(clock,t0);disp(最短距離: num2str(short_length);disp(最短路徑:);fprintf(%c,8);for i=1:n a = int32(shortest_route(i); disp(num2str(str(2*a-1) str(2*a); if i ,8); endenddisp(程序執(zhí)行時間: num2str(Time_Cost) 秒);%-% 繪圖figure(1)%畫出收斂曲線plot(1:iter_max,bes

7、t_length,b)xlabel(迭代次數(shù))ylabel(距離)title(迭代收斂曲線)2、實驗步驟和實驗結(jié)果（1）程序設(shè)計步驟：1、初始化各個參數(shù)：包括各點的距離，信息素的初始濃度，螞蟻數(shù)量，信息素?fù)]發(fā)因子，信息素和啟發(fā)函數(shù)的重要度因子，啟發(fā)函數(shù)，最大迭代次數(shù)，路徑記錄表等等。2、迭代：對每個螞蟻隨機制定初始值，再根據(jù)概率選擇，選擇出每只螞蟻的路徑，確定每只螞蟻的路徑總長度，以及蟻群的最佳路徑長度和平均長度，并對信息素進行更新。3、展示：展示出最佳路徑，以及最佳路徑對迭代的變化圖。（2）實驗步驟流程如下圖：（3）實驗結(jié)果：最短距離:12062最短路徑:西安-成都-拉薩-深圳-長沙-武漢-南昌-杭州-天津-北京西安程序執(zhí)行時間:0.