包含整数约束和线性不等式约束的matlab遗传算法代码
时间: 2023-09-04 08:15:31 浏览: 179
以下是一个简单的MATLAB遗传算法示例,用于解决包含整数约束和线性不等式约束的优化问题:
```matlab
function [x,f]=GA_integer_lincon(nvars,lb,ub,A,b)
% nvars:变量数
% lb:下限
% ub:上限
% A:不等式约束矩阵
% b:不等式约束矩阵的右边向量
% 遗传算法参数
popsize=100; % 种群大小
maxgen=50; % 最大进化代数
pc=0.8; % 交叉概率
pm=0.1; % 变异概率
% 初始化种群
pop=round(rand(popsize,nvars).*(ub-lb)+lb);
% 评价初始种群
fit=evaluate(pop,A,b);
% 进化
for i=1:maxgen
% 选择
parent=selection(pop,fit);
% 交叉
offspring=crossover(parent,pc,lb,ub);
% 变异
offspring=mutation(offspring,pm,lb,ub);
% 评价新种群
fit=evaluate(offspring,A,b);
% 更新种群
[pop,fit]=update(pop,fit,offspring,A,b);
end
% 找到最优解
[f,idx]=min(fit);
x=pop(idx,:);
% 评价函数
function f=evaluate(pop,A,b)
npop=size(pop,1);
f=zeros(npop,1);
for i=1:npop
if all(A*pop(i,:)'<b)
f(i)=sum(pop(i,:));
else
f(i)=Inf;
end
end
end
% 选择操作
function parent=selection(pop,fit)
npop=size(pop,1);
parent=zeros(npop,size(pop,2));
for i=1:npop
j=randperm(npop,2);
if fit(j(1))<fit(j(2))
parent(i,:)=pop(j(1),:);
else
parent(i,:)=pop(j(2),:);
end
end
end
% 交叉操作
function offspring=crossover(parent,pc,lb,ub)
npop=size(parent,1);
offspring=zeros(npop,size(parent,2));
for i=1:2:npop
if rand<pc
j=randperm(size(parent,2),1);
if parent(i,j)~=parent(i+1,j)
if parent(i,j)<parent(i+1,j)
p=sort(parent(i:i+1,j));
else
p=sort(parent(i+1:i,j));
end
a=p(1);
b=p(2);
alpha=unifrnd(0,1);
offspring(i,j)=round(alpha*a+(1-alpha)*b);
offspring(i+1,j)=round(alpha*b+(1-alpha)*a);
else
offspring(i,:)=parent(i,:);
offspring(i+1,:)=parent(i+1,:);
end
else
offspring(i,:)=parent(i,:);
offspring(i+1,:)=parent(i+1,:);
end
end
offspring=min(max(offspring,lb),ub);
end
% 变异操作
function offspring=mutation(parent,pm,lb,ub)
npop=size(parent,1);
offspring=zeros(npop,size(parent,2));
for i=1:npop
for j=1:size(parent,2)
if rand<pm
offspring(i,j)=round(unifrnd(lb(j),ub(j)));
else
offspring(i,j)=parent(i,j);
end
end
end
offspring=min(max(offspring,lb),ub);
end
% 更新种群
function [pop,fit]=update(pop,fit,offspring,A,b)
pop=[pop;offspring];
fit=[fit;evaluate(offspring,A,b)];
[fit,idx]=sort(fit);
pop=pop(idx,:);
pop=pop(1:length(fit),:);
end
end
```
在这个代码中,我们将整数约束转化为了上下限的形式,并使用四舍五入将每个个体限制在整数范围内。对于不等式约束,我们使用了矩阵形式的表示,如果一个个体不满足不等式约束,则其适应度设为无穷大。这个代码中的选择、交叉和变异操作都是常见的GA操作,不再赘述。
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