NSGA2中的输入变量为30✖3的(0,1)矩阵,如何编码,交叉,变异,解码。循环。matlab代码
时间: 2024-09-28 08:13:55 浏览: 27
NSGA-II (非支配排序遗传算法II) 是一种用于多目标优化问题的进化计算算法,其中的输入变量通常代表决策空间中的属性。对于一个30x3的二进制矩阵,它通常是将连续区间(0,1)的实数编码为离散的二进制形式:
1. **编码**(Encoding):
- 每行3个元素表示一个决策向量,每个元素可以是0或1。如果0,则对应于(0,1)区间的下限;如果1,则对应上限。例如,`[0, 0.5]`可以表示为`[0, 1]`。
2. **交叉**(Crossover):
- 可能使用的交叉策略有两点交叉、单点交叉等。比如两点交叉(Two-Point Crossover),选取两个随机位置I和J,然后交换这两点之间的所有基因值,形成新的子代。
```matlab
function [offspring] = crossover(parents, cross_prob)
% 随机选择交叉概率
if rand() < cross_prob
% 计算交叉点
I = randi(size(parents, 2), 2);
offspring = zeros(size(parents));
offspring(:, I(1):I(2)) = parents(:, I(1):I(2));
offspring(:, ~ismember(1:size(parents, 2), I)) = parents(:, ~ismember(1:size(parents, 2), I));
else
offspring = parents;
end
end
```
3. **变异**(Mutation):
- 对每个基因应用变异操作,如交换其值,或者改变为另一端值的概率。常用的变异率一般较小,例如0.01。
```matlab
function [mutated] = mutation(parent, mut_prob)
mutated = parent;
for i = 1:size(mutated, 2)
if rand() < mut_prob
mutated(i) = flipud(mutated(i)); % 对位翻转
end
end
end
```
4. **解码**(Decoding):
- 从二进制矩阵转换回原始的连续值。对每个子代个体,根据元素为0或1确定取值范围内的某个值。
```matlab
function decoded = decode(encoded)
decoded = encoded * (ones(size(encoded)) - 2*eye(size(encoded))) + eye(size(encoded));
end
```
5. **循环**(Iteration Loop):
- 这些操作会被放入主迭代循环中,包括种群的选择、适应度评估、非支配排序、淘汰不适者和新个体替换等步骤,直到达到预设的最大迭代次数或满足停止条件。
```matlab
while not_converged && max_iter > 0
% ... 执行上述编码、交叉、变异、解码操作 ...
% 更新种群,适应度计算,非支配排序...
max_iter = max_iter - 1;
end
```
请注意,实际的NSGA-II实现可能会更复杂,涉及到更多的细节和调整参数,以上只是一个简化版的描述。
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