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遗传算法的MATLAB代码。

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简介:
该遗传算法旨在寻找函数的最优值。程序 `ga_main()` 实现了遗传算法的核心逻辑。参数 `n` 代表种群规模,`ger` 表示迭代次数,`pc` 定义交叉概率,`pm` 指定变异概率,`v` 构成了初始种群,其规模为 `n`。函数 `f` 则是目标函数,用于评估每个个体的适应度,而变量 `fit` 则存储了每个个体的适应度向量。此外,`vx` 记录了最优适应度值向量,而 `vmfit` 则保存了平均适应度值向量。首先清空屏幕、关闭所有图形窗口并清除命令行历史记录。然后使用计时器开始计算时间。 设定种群规模为 20 (`n=20`) 和迭代次数为 100 (`ger=100`)。交叉概率设置为 0.65 (`pc=0.65`),变异概率设置为 0.05 (`pm=0.05`)。初始种群 `v` 通过 `init_population(n,22)` 函数生成,该函数创建了一个规模为 n 的初始种群,每个个体拥有 22 个二进制位(生成一个 20 * 22 的 0-1 矩阵)。确定变量 X 的范围为 [xmin, xmax] = [0, 9]。目标函数 `f(x)` 定义为 x + 10*sin(x.*5) + 7*cos(x.*4)。 接下来计算适应度并绘制初始种群的图形:使用解码函数 `decode(v(:,1:22),xmin,xmax)` 将二进制编码转换为十进制数值;计算适应度值 `fit = eval(f)` 并利用 figure(1) 打开第一个绘图窗口;绘制初始函数的隐式图像和初始种群的适应度图像;设置坐标轴标签和标题。 随后进入迭代过程:初始化平均适应度向量 `vmfit=[]` 和最优适应度向量 `vx=[]`;设置迭代计数器 `it=1`;在 while 循环中持续迭代直到达到最大迭代次数 (`it<=ger`)。在每次迭代中执行选择、交叉和变异操作:通过轮盘赌选择法复制算子 (`vtemp=roulette(v,fit)`);进行交叉运算 (`v=crossover(vtemp,pc)`);根据变异概率对个体进行随机变异(`M=rand(N,L)<=pm; v=v-2.*(v.*M)+M;`) 。最后,更新最优解、平均适应度值、最优适应度值以及迭代计数器。

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  • MATLAB
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    本段落介绍了一套用于MATLAB环境下的遗传算法实现代码。这套代码旨在为初学者提供一个易于理解和操作的基础框架,同时也包含了进阶功能以满足研究需求。 简单的遗传算法用于计算函数最值。 ```matlab function ga_main() % 遗传算法程序 n = 20; % 种群规模 ger = 100; % 迭代次数 pc = 0.65; % 交叉概率 pm = 0.05; % 变异概率 clear all; close all; clc; tic; % 初始化参数,以上为经验值,可以更改。 v = init_population(n,22); % 得到初始种群,串长为22的二进制序列组成的矩阵 [N,L] = size(v); disp(sprintf(Number of generations:%d,ger)); disp(sprintf(Population size:%d,N)); disp(sprintf(Crossover probability:%.3f,pc)); disp(sprintf(Mutation probability:%.3f,pm)); % 待优化问题定义: xmin=0; xmax=9; % 变量X范围 f=x+10*sin(x.*5)+7*cos(x.*4); % 计算适应度,并画出初始种群图形 x = decode(v(:,1:22), xmin, xmax); fit = eval(f); figure(1); fplot(f,[xmin,xmax]); grid on; hold on; plot(x, fit,k*); title(染色体的初始位置); % 标题 xlabel(x); ylabel(f(x)); % 迭代前初始化: vmfit=[];% 平均适应度值向量 vx=[]; % 最优适应度值向量 it = 1; while it <= ger vtemp=roulette(v, fit); % 复制算子 v=crossover(vtemp, pc); % 交叉算子 M=rand(N,L)<=pm; % 变异操作: v=v-2.*(v.*M)+M; x = decode(v(:,1:22), xmin, xmax); fit=eval(f); [sol,indb]=max(fit); v(1,:)=v(indb,:); fit_mean=mean(fit); % 计算平均适应度值 vx=[vx sol]; vmfit=[vmfit fit_mean]; it = it+1; end ```
  • MATLAB
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    这段内容介绍了一段用于实现遗传算法的MATLAB程序代码。该代码为研究人员和工程师提供了一个强大的工具来解决优化问题,并详细说明了如何在MATLAB环境中运行与调试。 该程序详细地描述了遗传算法的整个过程,对于学习遗传算法具有很好的帮助和理解。
  • MATLAB
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    本段落介绍了一套在MATLAB环境下实现的遗传算法源代码。此代码为解决优化问题提供了灵活且强大的工具,适用于初学者和高级用户探索遗传算法的应用与机制。 关于基于信道分配的遗传算法代码的MATLAB实现,希望这段代码能够对大家有所帮助。
  • Matlab
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    本资源提供了一套详细的MATLAB代码示例,用于实现遗传算法。通过这套代码,用户可以轻松掌握遗传算法的基本原理及其在优化问题中的应用方法。 遗传算法的Matlab代码附有详细注释,适合初学者学习使用。
  • 【量子】含MATLAB量子
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    本资源提供了一套详细的量子遗传算法实现方案及其MATLAB代码。适合研究和学习量子计算与优化问题的学生及科研人员使用。 量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm, QGA)是将量子计算与遗传算法相结合的产物,是一种新兴的概率进化算法。遗传算法用于解决复杂优化问题,其核心思想在于模仿生物进化的自然选择法则以及染色体交换机制,并通过选择、交叉和变异三种基本操作来寻找最优解。由于这种算法不受特定问题性质或最优化准则形式的影响,只需借助目标函数在概率引导下进行全局自适应搜索,因此能够处理传统方法难以解决的复杂难题,具备极高的鲁棒性和广泛应用性,在跨学科研究中备受关注。 然而,若选择、交叉和变异的方式不恰当,则遗传算法可能会表现出迭代次数过多、收敛速度缓慢以及容易陷入局部最优解等问题。量子计算则利用量子态作为信息的基本单元,并通过叠加、纠缠及干涉等特性进行运算,从而实现对经典计算机难以处理的NP问题的有效解决。1994年,Shor提出了首个量子算法,成功解决了大数质因子分解的经典难题;该算法可用于破解公开密钥系统RSA的安全性。此外,在1996年Grover提出的随机数据库搜索量子算法中,则展示了在未整理的数据集中实现加速搜索的潜力。 随着这些突破性的进展,量子计算正因其独特的性能而成为研究领域的热点话题。
  • C++_C++
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    本资源提供了一套用C++编写的遗传算法代码,适用于解决优化问题。代码结构清晰,易于扩展和修改,适合初学者学习与进阶者研究使用。 使用C++实现遗传算法涉及几个关键步骤:首先定义问题的表示方法;然后设计适应度函数来评估解的质量;接着初始化种群,并通过选择、交叉和变异操作生成新一代个体;最后,根据停止条件(如达到最大迭代次数或满足特定目标)终止算法。在具体编码时需要考虑C++语言的特点,例如利用模板实现通用性和灵活性等。
  • MATLAB
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    本资源提供了一套在MATLAB环境中实现遗传算法的完整源代码。这套代码简洁明了,易于理解和修改,适用于初学者学习遗传算法原理以及应用于优化问题求解。 遗传规划的MATLAB源代码可以用于解决各种优化问题。这类算法模仿自然选择的过程来寻找最优解或近似最优解,特别适用于那些传统数学方法难以处理的问题。在使用此类代码前,用户需要具备一定的编程基础以及对遗传算法原理的理解,并且可能还需要根据具体需求调整参数设置和适应度函数的设计。 对于希望深入了解遗传规划及其MATLAB实现的读者来说,建议首先查阅相关文献或教程以获取更详细的理论背景和技术细节指导。
  • MATLAB
    优质
    本资源提供了一套完整的MATLAB环境下运行的遗传算法源代码,适用于初学者学习和研究,涵盖基本遗传操作及优化问题求解示例。 遗传算法(Genetic Algorithm)是一种模拟达尔文生物进化论的自然选择与遗传学机理的计算模型,它通过模仿自然界中的进化过程来寻找最优解。这种算法适用于解决多种优化问题,例如旅行商问题(TSP)、生产调度、轨道优化等,在现代优化方法中具有重要地位。本例将使用遗传算法求取最优解。
  • 全面MATLAB
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    这段简介可以这样描述:“全面的MATLAB遗传算法代码”提供了一套完整的基于MATLAB平台实现遗传算法的源代码集合。这些资源涵盖了广泛的遗传算法应用场景,并配备了详尽的操作指南和示例,旨在帮助用户快速掌握并灵活运用遗传算法解决实际问题。无论是初学者还是经验丰富的开发者都能从中受益匪浅。 提供一个完整的MATLAB遗传算法代码示例,并加入详细的注释以帮助初学者理解。这段代码从基础开始讲解如何使用遗传算法解决优化问题,适合没有编程经验的新手学习和实践。
  • MATLAB.zip
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    该资源为一个包含遗传算法实现的MATLAB代码压缩包,适用于初学者学习和理解遗传算法在优化问题中的应用。 遗传算法的MATLAB编程实现: 1. 直接运行main函数以获取结果。 2. 可根据需求调整目标函数targetfun.m的内容,并在设置完成后直接运行main.m文件。 3. 在main.m中可根据需要设定迭代次数、交叉概率和变异概率等参数。 相关文件包括: - main.m:主程序 - crossover.m:执行遗传算法中的交叉操作的代码 - fitnessfun.m:计算适应度函数值的脚本 - IfCrolfMut.m:判断是否进行交叉或变异运算的逻辑处理部分 - mutation.m:实现基因突变的操作 - selection.m:选择机制的相关程序设计 - targetfun.m:定义目标优化问题的具体形式和内容 - transform2to10.m :将二进制编码的数据转换成十进制表示