一种新的遗传算法完整代码无需调试.docx

1、一种新的遗传算法完整代码无需调试一种新的遗传算法matlab完整代码带说明 function B,len,v=B2F(sol,bounds)%B,len=B2F(x,bounds) 二进制编码函数%x 编码向量如x=6 8 9;%bounds 边界约束ru如bounds=4 8 ;3 11;6 12;%B 二进制编码串%编码长度L由bounds(2)-bounds(1)决定%以上为例:% 编码长度向量L=4 8 6编成二进制L=11 1000 110,则len=2 4 3% 计算B=x-bound(1)=2 5 3编成二进制 B=10 0101 011n=length(sol);len=;B=

2、;v=;L=bounds(:,2)-bounds(:,1);L=de2bi(L);for i=1:nlen(i)=length(L(i,:);endv=sol-bounds(:,1);for i=1:n B=B de2bi(v(i),len(i);endfunction pops=changes(cpop,bounds,len,p)%基因突变函数%function pops=changes(pop,bounds,len,p)%pop 种群数目%bounds 边界约束%len 每个变量的编码长度% 如len为4 3 3;表示有三个变量，第一个变量的二进制编码长度为4,依次类推%p 突变概率%po

3、ps 返回突变后的基因%p1 基因突变数目if isempty(p) p=0.01;endn,m=size(cpop);pop=cpop;p1=round(sum(len)*n*p);k=0;q=;v=;while(kp1) k=k+1; q(k)=round(rand*(sum(len)*n-1)+1; for i=1:k-1 if q(k)=q(i) q(k)=; k=k-1; end endendfor i=1:nB(i,:),len=B2F(pop(i,:),bounds);endv=reshape(B,1,n*sum(len);for i=1:p1 if v(q(i)=0 v(q(i

4、)=1; else v(q(i)=0; endendv=reshape(v,n,sum(len);for i=1:n pop(i,:)=F2B(v(i,:),bounds,len);endpops=popcpopfunction cpop ,len,v=cross(child,bounds,CP)%交叉函数，采取点交叉%newpop ,len=cross(child,bounds,CP)%child 复制后的种群%bounds 边界约束%CP 交叉概率%newpop 交叉后的新种群%len 每个变量的编码长度% 如len返回为4 3 3;表示有三个变量，第一个变量的二进制编码长度为4,依次类推

5、 if isempty(CP) CP=0.25;endn ,m=size(child);B=;len=;t=;mychild=child(:,1:end-1);v=;p=rand(1,n);k=1; for i=1:n if p(i)CP v(k)=i; k=k+1; end end if (rem(k,2)=0) temp=v(k-1); while (temp=v(k-1) temp=round(rand*(n-1)+1; end v(k)=temp; k=k+1; end if isempty(v) B(i,:),len=B2F(mychild(1,:),bounds); B=;else

6、 for i=1:k-1B(i,:),len=B2F(mychild(v(i),:),bounds);endfor i=1:2:k-2 p2=round(rand*sum(len)-1)+1; t=zeros(1,p2); t(i,:)=B(i,1:p2); B(i,1:p2)=B(i+1,1:p2); B(i+1,1:p2)=t(i,:);endfor i=1:k-1 mychild(v(i),:)=F2B(B(i,:),bounds,len);endendcpop=mychild;function b = de2bi(d, n, p)%function b = de2bi(d, n, p)

7、%DE2BI 转换10进制数为二进制数。% B = DE2BI(D) 转换正整数向量D成二进制矩阵B。% 二进制矩阵B的每一行表示十进制向量D中相应的数。% B = DE2BI(D, N) 转换正整数向量D成二进制矩阵B，% 但指定B的列数为N。% B = DE2BI(D, N, P) 转换正整数向量D成p进制矩阵B。% p进制矩阵B的每一行表示十进制向量D中相应的数。d = d(:);len_d = length(d);if min(d) 0, error(Cannot convert a negative number);elseif isempty(find(d=inf), error(

8、Input must not be Inf.);elseif find(d = floor(d), error(Input must be an integer.); end;if nargin 0 b1 = b1 rem(tmp, 2);tmp = floor(tmp/2); end; n = length(b1);end;if nargin 3,p = 2;end;b = zeros(len_d, n);for i = 1 : len_d j = 1;tmp = d(i); while (j 0) b(i, j) = rem(tmp, p);tmp = floor(tmp/p); j =

9、j + 1;end;end;function pops,len=F2B(x,bounds,len)%二进制编码转化为十进制%pops=F2B(x,bounds,len)%x 二进制串如x=0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1%len 二进制串的分段len=3 4 5%bounds 边界约束%pops 十进制n=length(x);m=length(len);q=;for i=1:mq(i)=sum(len(1:i);endq=0 q;for j=1:m pops(j)=bounds(j,1); p=; p=x(q(j)+1:q(j+1); L1=q(j+1)-q(j); for k=

10、1:L1 pops(j)=pops(j)+p(k)*2(k-1); endend function sol,eval=f553(sol,options)m(1)=sol(1);m(2)=sol(2);m(3)=sol(3);%失效概率矩阵q=0.01 0.05 0.10 0.18;0.08 0.02 0.15 0.12;0.04 0.05 0.20 0.10;%约束条件g1=51-(m(1)+3).2+m(2).2+m(3).2;g2=20*sum(m+exp(-m)-120;g3=20*sum(m.*exp(-m/4)-65;%计算加惩罚项的适值if (g1=0)&(g2=0)&(g3=0)

11、 multi=1; for i=1:3 summ=0; for j=2:4 summ=summ+q(i,j).(m(i)+1); end multi=multi*(1-(1-(1-q(i,1).(m(i)+1)-summ); end eval=multi;else%取M=500 eval=-500;endfunction f,x=myga(num,bounds,Myfun,N,CP,P)%f,x=ga(num,bounds,fun,N,CP,P)%该遗传算法适用于：% 目标函数为求最大值，且解非负整数解%bounds 边界约束%Myfun 为目标函数%num 初始种群数%N 最大迭代次数%CP

12、 交叉概率%P 突变概率%f 目标最优解%x 最优解向量m=nargin;if m 输入变量太少)disp( 按回车键查看帮助) pause help ga f=-_- ; x=没有规矩不成方圆; break;endpop=INTinti(num,bounds);fmax=pop(:,end);endpop=pop;n=size(endpop,2);k=0;x=;f=zeros(1,num);while(kN) pop=mutation(endpop); cpop ,len,v=cross(pop,bounds,CP); pops=changes(cpop,bounds,len,P);brea

13、k; for i=1:num sol=pops(i,:); f(i)=Myfun(sol); if fmax(i)f(i) fmax(i)=f(i); endpop(i,1:end-1)=pops(i,:); endendendpop(:,end)=fmax(:);k=k+1;endf,ii=max(fmax);x=endpop(ii,1:end-1);function sol, eval =gaDemo1Eeval(sol,options)x=sol(1);eval = x + 10*sin(5*x)+7*cos(4*x);%参数说明%eval：个体的适应度； %sol：当前个体，n+1个元

14、素的行向量。function pop=INTinti(num,bounds)%pop=INTinti(num,bounds)%inti 编码函数%num 种群数%bounds 边界约束n=size(bounds,1);L=bounds(:,2)-bounds(:,1);p=rand(num,n);for i=1:num p(i,:)=round(p(i,:).*L); pop(i,:)= p(i,:)+bounds(:,1); f(i)=myfun(pop(i,:);endpop=pop f;function child=mutation(pop)%复制函数，采取小盘轮转法%child=mut

15、ation(pop)%mutation 编码%pop 初始种群%child 返回复制后的种群%pop(:,end) 适值度 n,m=size(pop);f=pop(:,end);value=sum(f);for i=1:n p(i)=f(i)/value; q(i)=sum(p(1:i);end t=rand(1,n);for j=1:n for k=1:n if t(j)q(k) v(j)=k; break end endend i=1:n; child(i,:)=pop(v(i),:);function f=myfun(sol,bnd)x=sol;n=length(x);f=0;for i

16、=1:n f=f+x(i)*i;endfunction f,x=myga(num,bounds,N,CP,P)%f,x=ga(num,bounds,fun,N,CP,P) %f,x=myga(,bounds,)%该遗传算法适用于：% 目标函数为求最大值，且解非负整数解%bounds 边界约束%Myfun 为目标函数%num 初始种群数%N 最大迭代次数%CP 交叉概率%P 突变概率%f 目标最优解%x 最优解向量m=nargin;if m 输入变量太少)disp( 按回车键查看帮助) pause help ga f=-_- ; x=没有规矩不成方圆; break;endif isempty(C

17、P) CP=0.25;endif isempty(P) P=0.01;endif isempty(N) N=1000;endif any(bounds(:,1) 按回车键查看帮助) pause help ga f=-_- ; x=没有规矩不成方圆; break;endif isempty(num) num=100;endpop=INTinti(num,bounds);fmax=pop(:,end);endpop=pop;n=size(endpop,2);count=0;x=;f=zeros(1,num);while(countN) pop=mutation(endpop); cpop ,len

18、,v=cross(pop,bounds,CP); pops=changes(cpop,bounds,len,P); for i=1:num sol=pops(i,:); f(i)=Myfun(sol); %惩罚策略for jj=1:length(sol) if sol(jj)bounds(jj,2) f(i)=-inf; endend if fmax(i)f(i) fmax(i)=f(i); endpop(i,1:end-1)=pops(i,:); endendendpop(:,end)=fmax(:);count=count+1;% f,ii=max(fmax);% x=endpop(ii,1:end-1);endf,ii=max(fmax);x=endpop(ii,1:end-1);function newpop ,len=xcross(child,bounds,CP) mychild=child(:,1:end-1);B(1,:),len=B2F(mychild(1,:),bounds);newpop=B(1,:);