可以帮我找基于MATLAB的NSGA-II的代码吗

时间: 2024-05-13 08:16:03 浏览: 9
当然可以,以下是基于MATLAB的NSGA-II算法代码示例: ```matlab function [population, front] = NSGAII(fitfun, nvars, lb, ub, maxGen, popSize, pc, pm) % fitfun:适应度函数 % nvars:变量个数 % lb:变量下界 % ub:变量上界 % maxGen:最大迭代次数 % popSize:种群大小 % pc:交叉概率 % pm:变异概率 % 初始化种群 population = initPopulation(popSize, nvars, lb, ub); for gen = 1:maxGen % 计算适应度值 [fitvalue, front] = nonDominationSort(population, fitfun); % 选择操作 parent = selection(population, fitvalue); % 交叉操作 offspring = crossover(parent, pc); % 变异操作 offspring = mutation(offspring, pm, lb, ub); % 合并种群 population = [population; offspring]; % 非支配排序 [fitvalue, front] = nonDominationSort(population, fitfun); % 处理拥挤度 [population, front] = crowdingDistance(population, front); % 环境选择 population = environmentalSelection(population, front, popSize); end end % 初始化种群 function population = initPopulation(popSize, nvars, lb, ub) population = repmat(struct('var', [], 'fit', [], 'rank', [], 'distance', []), popSize, 1); for i = 1:popSize population(i).var = unifrnd(lb, ub, [1, nvars]); end end % 计算适应度值 function [fitvalue, front] = nonDominationSort(population, fitfun) n = length(population); % 初始化 front = {}; fitvalue = zeros(n, 1); S = cell(n, 1); nfit = zeros(n, 1); for i = 1:n S{i} = []; nfit(i) = 0; for j = 1:n if i ~= j if dominates(population(i), population(j)) S{i} = [S{i}, j]; elseif dominates(population(j), population(i)) nfit(i) = nfit(i) + 1; end end end if nfit(i) == 0 front{1} = [front{1}, i]; fitvalue(i) = feval(fitfun, population(i).var); end end i = 1; while ~isempty(front{i}) Q = []; for j = 1:length(front{i}) k = front{i}(j); for l = 1:length(S{k}) nfit(S{k}(l)) = nfit(S{k}(l)) - 1; if nfit(S{k}(l)) == 0 Q = [Q, S{k}(l)]; fitvalue(S{k}(l)) = feval(fitfun, population(S{k}(l)).var); end end end i = i + 1; front{i} = Q; end end % 选择操作 function parent = selection(population, fitvalue) n = length(population); parent = repmat(struct('var', [], 'fit', [], 'rank', [], 'distance', []), n, 1); for i = 1:n % 锦标赛选择 r1 = randi(n); r2 = randi(n); while r2 == r1 r2 = randi(n); end if fitvalue(r1) < fitvalue(r2) parent(i) = population(r1); else parent(i) = population(r2); end end end % 交叉操作 function offspring = crossover(parent, pc) n = length(parent); offspring = repmat(struct('var', [], 'fit', [], 'rank', [], 'distance', []), n/2, 2); for i = 1:n/2 % 随机选择两个个体进行交叉 r1 = randi(n); r2 = randi(n); while r2 == r1 r2 = randi(n); end p1 = parent(r1).var; p2 = parent(r2).var; % 模拟二进制交叉 for j = 1:length(p1) if rand() <= pc beta = unifrnd(-0.5, 1.5); if rand() < 0.5 beta = 1 / (2 - beta); else beta = 2 - 1 / beta; end y1 = 0.5 * ((1 + beta) * p1(j) + (1 - beta) * p2(j)); y2 = 0.5 * ((1 - beta) * p1(j) + (1 + beta) * p2(j)); % 检查边界 if y1 < lb(j) y1 = lb(j); elseif y1 > ub(j) y1 = ub(j); end if y2 < lb(j) y2 = lb(j); elseif y2 > ub(j) y2 = ub(j); end offspring(i, 1).var(j) = y1; offspring(i, 2).var(j) = y2; else offspring(i, 1).var(j) = p1(j); offspring(i, 2).var(j) = p2(j); end end end end % 变异操作 function offspring = mutation(offspring, pm, lb, ub) n = size(offspring, 1) * 2; for i = 1:n p = offspring(i).var; for j = 1:length(p) if rand() <= pm % 多项式变异 u = rand(); if u <= 0.5 delta = (2 * u)^(1 / (1 + 20)); else delta = (2 - 2 * u)^(-1 / (1 + 20)); end y = p(j) + delta * (ub(j) - lb(j)); % 检查边界 if y < lb(j) y = lb(j); elseif y > ub(j) y = ub(j); end offspring(i).var(j) = y; end end end end % 处理拥挤度 function [population, front] = crowdingDistance(population, front) nfront = length(front); for i = 1:nfront % 每个非支配层内的个体按拥挤度递减排序 n = length(front{i}); for j = 1:n population(front{i}(j)).distance = 0; end f = population(front{i}); for j = 1:length(f(1).var) [~, idx] = sort([f.var]); f = f(idx); f(1).distance = Inf; f(end).distance = Inf; for k = 2:n-1 f(k).distance = f(k).distance + (f(k+1).var(j) - f(k-1).var(j)) / (f(end).var(j) - f(1).var(j)); end end [~, idx] = sort([f.distance], 'descend'); front{i} = front{i}(idx); end end % 环境选择 function population = environmentalSelection(population, front, popSize) nfront = length(front); n = 0; i = 1; while n + length(front{i}) <= popSize for j = 1:length(front{i}) population(n+j) = population(front{i}(j)); end n = n + length(front{i}); i = i + 1; end if n < popSize [fitvalue, ~] = nonDominationSort(population, 'fitfun'); [~, idx] = sort(fitvalue, 'descend'); for j = 1:popSize-n population(n+j) = population(idx(j)); end end end % 判断支配关系 function r = dominates(p, q) if all(p.fit <= q.fit) && any(p.fit < q.fit) r = true; else r = false; end end ``` 注意:以上代码仅供学习参考,请勿直接用于实际应用。

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