matlab 遗传算法代码

时间: 2024-05-03 19:15:18 浏览: 107
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matlab遗传算法代码

遗传算法是一种模拟自然进化过程的优化算法,常用于解决复杂的优化问题。在MATLAB中,可以使用遗传算法工具箱来实现遗传算法。 以下是一个简单的MATLAB遗传算法代码示例: ```matlab % 定义适应度函数 fitnessFunc = @(x) x^2; % 定义遗传算法参数 populationSize = 50; % 种群大小 geneLength = 10; % 基因长度 mutationRate = 0.01; % 变异率 crossoverRate = 0.8; % 交叉率 maxGenerations = 100; % 最大迭代次数 % 初始化种群 population = randi([0, 1], populationSize, geneLength); % 迭代优化 for generation = 1:maxGenerations % 计算适应度值 fitness = arrayfun(fitnessFunc, population); % 选择操作 selectedPopulation = selection(population, fitness); % 交叉操作 offspringPopulation = crossover(selectedPopulation, crossoverRate); % 变异操作 mutatedPopulation = mutation(offspringPopulation, mutationRate); % 更新种群 population = mutatedPopulation; end % 找到最优解 bestFitness = max(fitness); bestIndividual = population(find(fitness == bestFitness, 1), :); % 输出结果 disp(['最优解:', num2str(bestIndividual)]); disp(['最优适应度:', num2str(bestFitness)]); % 选择操作函数 function selectedPopulation = selection(population, fitness) % 使用轮盘赌选择算子 totalFitness = sum(fitness); probabilities = fitness / totalFitness; cumulativeProbabilities = cumsum(probabilities); selectedPopulation = zeros(size(population)); for i = 1:size(population, 1) r = rand(); selectedIndividualIndex = find(cumulativeProbabilities >= r, 1); selectedPopulation(i, :) = population(selectedIndividualIndex, :); end end % 交叉操作函数 function offspringPopulation = crossover(selectedPopulation, crossoverRate) offspringPopulation = zeros(size(selectedPopulation)); for i = 1:2:size(selectedPopulation, 1) if rand() < crossoverRate % 随机选择交叉点 crossoverPoint = randi([1, size(selectedPopulation, 2) - 1]); % 进行交叉操作 offspringPopulation(i, :) = [selectedPopulation(i, 1:crossoverPoint), selectedPopulation(i+1, crossoverPoint+1:end)]; offspringPopulation(i+1, :) = [selectedPopulation(i+1, 1:crossoverPoint), selectedPopulation(i, crossoverPoint+1:end)]; else % 不进行交叉操作,直接复制父代个体 offspringPopulation(i, :) = selectedPopulation(i, :); offspringPopulation(i+1, :) = selectedPopulation(i+1, :); end end end % 变异操作函数 function mutatedPopulation = mutation(offspringPopulation, mutationRate) mutatedPopulation = offspringPopulation; for i = 1:size(mutatedPopulation, 1) for j = 1:size(mutatedPopulation, 2) if rand() < mutationRate % 变异操作,将基因取反 mutatedPopulation(i, j) = ~mutatedPopulation(i, j); end end end end ``` 这段代码实现了一个简单的遗传算法,用于求解函数 f(x) = x^2 的最大值。其中,适应度函数为 f(x),种群大小为 50,基因长度为 10,变异率为 0.01,交叉率为 0.8,最大迭代次数为 100。代码中的选择操作使用了轮盘赌选择算子,交叉操作使用了单点交叉,变异操作将基因取反。
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