基于模拟退火的遗传算法,matlab代码
时间: 2023-10-19 11:06:44 浏览: 102
以下是基于模拟退火的遗传算法的Matlab代码:
```
% 遗传算法求解函数
function [x, fval] = GA_SA(func, lb, ub, popsize, gensize, p_mutate, p_crossover, T_init, T_final, alpha)
% 参数说明:
% func:目标函数句柄
% lb:自变量下界向量
% ub:自变量上界向量
% popsize:种群大小
% gensize:进化代数
% p_mutate:变异概率
% p_crossover:交叉概率
% T_init:初始温度
% T_final:终止温度
% alpha:降温系数
% 初始化种群
pop = rand(popsize, length(lb)) .* (ub - lb) + lb;
% 计算初始适应度
fit = feval(func, pop);
% 初始化温度
T = T_init;
% 进化代数迭代
for i = 1:gensize
% 选择
% 采用轮盘赌选择
p = fit ./ sum(fit);
cum_p = cumsum(p);
new_pop = zeros(size(pop));
for j = 1:popsize
r = rand();
idx = find(cum_p >= r, 1);
new_pop(j, :) = pop(idx, :);
end
% 变异
for j = 1:popsize
if rand() < p_mutate
% 随机选取一个自变量进行变异
idx = randi(length(lb));
new_pop(j, idx) = rand() * (ub(idx) - lb(idx)) + lb(idx);
end
end
% 交叉
for j = 1:popsize
if rand() < p_crossover
% 随机选取另一个个体进行交叉
idx = randi(popsize);
% 随机选取交叉点
cross_idx = randi(length(lb) - 1) + 1;
new_pop(j, cross_idx:end) = pop(idx, cross_idx:end);
end
end
% 计算新种群的适应度
new_fit = feval(func, new_pop);
% 计算适应度差
delta = new_fit - fit;
% 根据Metropolis准则接受或拒绝新种群
for j = 1:popsize
if delta(j) < 0
% 接受新种群
pop(j, :) = new_pop(j, :);
fit(j) = new_fit(j);
else
% 按一定概率接受新种群
if rand() < exp(-delta(j) / T)
pop(j, :) = new_pop(j, :);
fit(j) = new_fit(j);
end
end
end
% 降温
T = alpha * T;
end
% 返回最优解和最优适应度
[fval, idx] = min(fit);
x = pop(idx, :);
```
使用示例:
```
% 目标函数,求解最小值
func = @(x) sin(x(1)) + cos(x(2));
% 自变量下界和上界
lb = [-pi, -pi];
ub = [pi, pi];
% 种群大小
popsize = 50;
% 进化代数
gensize = 100;
% 变异概率
p_mutate = 0.1;
% 交叉概率
p_crossover = 0.8;
% 初始温度
T_init = 100;
% 终止温度
T_final = 1e-8;
% 降温系数
alpha = 0.99;
% 调用遗传算法求解函数
[x, fval] = GA_SA(func, lb, ub, popsize, gensize, p_mutate, p_crossover, T_init, T_final, alpha);
% 输出结果
disp(['最优解:', num2str(x)]);
disp(['最优适应度:', num2str(fval)]);
```
阅读全文