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[转帖]matlab遗传算法工具箱函数及实例讲解

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发表于 2005-7-24 05:12:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
<FONT color=#555555>gaotv5 <BR><BR>核心函数: <BR>(1)function [pop]=initializega(num,bounds,eevalFN,eevalOps,options)--初始种群的生成函数 <BR>【输出参数】 <BR> pop--生成的初始种群 <BR>【输入参数】 <BR> num--种群中的个体数目 <BR> bounds--代表变量的上下界的矩阵 <BR> eevalFN--适应度函数 <BR> eevalOps--传递给适应度函数的参数 <BR> options--选择编码形式(浮点编码或是二进制编码)[precision F_or_B],如 <BR>    precision--变量进行二进制编码时指定的精度 <BR>    F_or_B--为1时选择浮点编码,否则为二进制编码,由precision指定精度) <BR><BR>(2)function [x,endPop,bPop,traceInfo] = ga(bounds,evalFN,evalOps,startPop,opts,... <BR>         termFN,termOps,selectFN,selectOps,xOverFNs,xOverOps,mutFNs,mutOps)--遗传算法函数 <BR>【输出参数】 <BR>    x--求得的最优解 <BR>    endPop--最终得到的种群 <BR>    bPop--最优种群的一个搜索轨迹 <BR>【输入参数】 <BR>    bounds--代表变量上下界的矩阵 <BR>    evalFN--适应度函数 <BR>    evalOps--传递给适应度函数的参数 <BR>    startPop-初始种群 <BR>    opts[epsilon prob_ops display]--opts(1:2)等同于initializega的options参数,第三个参数控制是否输出,一般为0。如[1e-6 1 0] <BR>    termFN--终止函数的名称,如['maxGenTerm'] <BR>    termOps--传递个终止函数的参数,如[100] <BR>    selectFN--选择函数的名称,如['normGeomSelect'] <BR>    selectOps--传递个选择函数的参数,如[0.08] <BR>    xOverFNs--交叉函数名称表,以空格分开,如['arithXover heuristicXover simpleXover'] <BR>    xOverOps--传递给交叉函数的参数表,如[2 0;2 3;2 0] <BR>    mutFNs--变异函数表,如['boundaryMutation multiNonUnifMutation nonUnifMutation unifMutation'] <BR>    mutOps--传递给交叉函数的参数表,如[4 0 0;6 100 3;4 100 3;4 0 0] <BR><BR>注意】matlab工具箱函数必须放在工作目录下 <BR>【问题】求f(x)=x+10*sin(5x)+7*cos(4x)的最大值,其中0&lt;=x&lt;=9 <BR>【分析】选择二进制编码,种群中的个体数目为10,二进制编码长度为20,交叉概率为0.95,变异概率为0.08 <BR>【程序清单】 <BR>   %编写目标函数 <BR>     function[sol,eval]=fitness(sol,options) <BR>       x=sol(1); <BR>       eval=x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x); <BR>   %把上述函数存储为fitness.m文件并放在工作目录下 <BR>    <BR>   initPop=initializega(10,[0 9],'fitness');%生成初始种群,大小为10 <BR>   [x endPop,bPop,trace]=ga([0 9],'fitness',[],initPop,[1e-6 1 1],'maxGenTerm',25,'normGeomSelect',... <BR>     [0.08],['arithXover'],[2],'nonUnifMutation',[2 25 3]) %25次遗传迭代 <BR><BR>运算借过为:x = <BR>   7.8562 24.8553(当x为7.8562时,f(x)取最大值24.8553) <BR><BR>注:遗传算法一般用来取得近似最优解,而不是最优解。 <BR><BR><BR><BR>遗传算法实例2 <BR><BR>【问题】在-5&lt;=Xi&lt;=5,i=1,2区间内,求解 <BR>       f(x1,x2)=-20*exp(-0.2*sqrt(0.5*(x1.^2+x2.^2)))-exp(0.5*(cos(2*pi*x1)+cos(2*pi*x2)))+22.71282的最小值。 <BR>【分析】种群大小10,最大代数1000,变异率0.1,交叉率0.3 <BR>【程序清单】 <BR>   %源函数的matlab代码 <BR>      function [eval]=f(sol) <BR>        numv=size(sol,2); <BR>        x=sol(1:numv); <BR>        eval=-20*exp(-0.2*sqrt(sum(x.^2)/numv)))-exp(sum(cos(2*pi*x))/numv)+22.71282; <BR>  %适应度函数的matlab代码 <BR>      function [sol,eval]=fitness(sol,options) <BR>        numv=size(sol,2)-1; <BR>        x=sol(1:numv); <BR>        eval=f(x); <BR>        eval=-eval; <BR>  %遗传算法的matlab代码 <BR>      bounds=ones(2,1)*[-5 5]; <BR>      [p,endPop,bestSols,trace]=ga(bounds,'fitness') <BR><BR>注:前两个文件存储为m文件并放在工作目录下,运行结果为 <BR>   p = <BR>   0.0000 -0.0000 0.0055 <BR><BR><BR><BR>大家可以直接绘出f(x)的图形来大概看看f(x)的最值是多少,也可是使用优化函数来验证。matlab命令行执行命令: <BR> fplot('x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x)',[0,9]) <BR><BR><BR>evalops是传递给适应度函数的参数,opts是二进制编码的精度,termops是选择maxGenTerm结束函数时传递个maxGenTerm的参数,即遗传代数。xoverops是传递给交叉函数的参数。mutops是传递给变异函数的参数。 </FONT><BR>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0>

<TR>
<TD><BR></TD></TR></TABLE>
发表于 2005-7-24 05:44:53 | 显示全部楼层
强,学习!
发表于 2005-7-24 22:23:13 | 显示全部楼层
<>请问一楼的兄弟,对于这个工具箱.你是不是掌握的不错.</P>
<>可不可以解决一个多目标规划的例子呀  </P>
<>让我们都瞧瞧</P>
发表于 2005-7-25 04:40:13 | 显示全部楼层
<>学习!</P>
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