3台柔性加工机器来加工3个工件; 工件一有三道工序,在三个机器上的加工时间分别为2 4 3;工件二有三道工序,在三个机器上的加工时间分别为5 7 6 ;工件三有三道工序,在三个机器上的加工时间分别为3 4 2,用遗传算法在进行matlab编程
时间: 2024-04-06 22:32:16 浏览: 10
好的,我明白了你的问题。你想用遗传算法在Matlab中编程来解决工件加工的问题。下面是一个简单的遗传算法的实现,可以用来解决你的问题。
首先,我们需要定义一个适应度函数,来评估每个个体的适应度。在这个问题中,我们的目标是找到一个最优的加工顺序,使得所有工件的加工时间最短。因此,适应度函数可以定义为所有工件加工时间之和的倒数,即:
fitness = 1 / (T1 + T2 + T3)
其中,T1、T2、T3分别表示工件一、二、三的加工时间。
接下来,我们可以定义一个染色体表示一个加工顺序。每个染色体都是由三个基因组成,分别表示工件一、二、三的加工顺序。例如,染色体 [2 1 3] 表示先加工工件二,再加工工件一,最后加工工件三。
然后,我们可以使用遗传算法来搜索最优的加工顺序。具体步骤如下:
1. 初始化种群。随机生成一些染色体作为初始种群。
2. 评估适应度。计算每个染色体的适应度。
3. 选择。使用轮盘赌选择算法选择一些个体作为父母。
4. 交叉。使用单点交叉算法将父母交叉产生新的个体。
5. 变异。使用位变异算法对新个体进行变异。
6. 评估适应度。计算新个体的适应度。
7. 选择。使用保留最优策略选择一些个体进入下一代种群。
8. 重复步骤 3-7,直到达到终止条件(例如达到最大迭代次数)。
最后,我们可以选择适应度最高的染色体作为最优解,即最优的加工顺序。
你可以参考下面的Matlab代码来实现这个遗传算法:
```
% 工件加工时间
T = [2 4 3; 5 7 6; 3 4 2];
% 种群大小
pop_size = 100;
% 染色体长度
chrom_len = 3;
% 最大迭代次数
max_iter = 100;
% 初始化种群
pop = randi(chrom_len, pop_size, chrom_len);
for iter = 1:max_iter
% 计算适应度
fits = zeros(pop_size, 1);
for i = 1:pop_size
chrom = pop(i, :);
T1 = sum(T(1, chrom));
T2 = sum(T(2, chrom));
T3 = sum(T(3, chrom));
fits(i) = 1 / (T1 + T2 + T3);
end
% 选择
parents = zeros(pop_size, chrom_len);
for i = 1:pop_size
idx1 = roulette(fits);
idx2 = roulette(fits);
parents(i, :) = crossover(pop(idx1, :), pop(idx2, :));
end
% 变异
for i = 1:pop_size
if rand() < 0.01
parents(i, :) = mutation(parents(i, :), chrom_len);
end
end
% 计算适应度
child_fits = zeros(pop_size, 1);
for i = 1:pop_size
chrom = parents(i, :);
T1 = sum(T(1, chrom));
T2 = sum(T(2, chrom));
T3 = sum(T(3, chrom));
child_fits(i) = 1 / (T1 + T2 + T3);
end
% 选择
pop = elitist_select(pop, fits, parents, child_fits, pop_size);
end
% 找到适应度最高的染色体
best_fit = -inf;
best_chrom = [];
for i = 1:pop_size
chrom = pop(i, :);
T1 = sum(T(1, chrom));
T2 = sum(T(2, chrom));
T3 = sum(T(3, chrom));
fit = 1 / (T1 + T2 + T3);
if fit > best_fit
best_fit = fit;
best_chrom = chrom;
end
end
disp(['Best Chromosome: ', num2str(best_chrom)]);
disp(['Best Fitness: ', num2str(best_fit)]);
% 轮盘赌选择
function idx = roulette(fits)
total_fit = sum(fits);
p = fits / total_fit;
cum_p = cumsum(p);
r = rand();
for i = 1:length(cum_p)
if r <= cum_p(i)
idx = i;
return
end
end
end
% 单点交叉
function child = crossover(parent1, parent2)
pos = randi(length(parent1));
child = [parent1(1:pos), parent2(pos+1:end)];
end
% 位变异
function child = mutation(parent, chrom_len)
pos = randi(chrom_len);
child = parent;
child(pos) = randi(chrom_len);
end
% 保留最优选择
function new_pop = elitist_select(pop, fits, parents, child_fits, pop_size)
[~, idx] = sort(fits, 'descend');
new_pop = pop(idx(1:pop_size), :);
[~, idx] = sort(child_fits, 'descend');
new_pop(end-size(parents, 1)+1:end, :) = parents(idx(1:size(parents, 1)), :);
end
```
希望这个代码对你有所帮助!