function offspring = crossover(mating_pool, crossover_rate,sparse_degree) population_size = size(mating_pool, 1);%获取行数即种群大小 offspring = zeros(population_size, size(mating_pool, 2));%初始化一个和配对的父母一样大小的矩阵,用来存放交叉后的新的后代 for i = 1:2:population_size-1 parent1 = mating_pool(i, :); parent2 = mating_pool(i+1, :); if rand() < crossover_rate % 根据交叉概率决定是否对当前的一对父母进行交叉操作 indices1 = find(parent1 == 1); indices2 = find(parent2 == 1);%找出每个父本中基因为 1 的位置,将这些位置存储在 indices1 和 indices2 中 num_to_swap = min([sparse_degree, length(indices1), length(indices2)]);% 确定要交换的基因数量,这个数量由稀疏度、父本1中基因为 1 的位置数量以及父本2中基因为 1 的位置数量中的最小值确定 if num_to_swap > 0 swap_indices1 = indices1(randperm(length(indices1), num_to_swap));%从每个父母中选择一些随机的位置用于交换 swap_indices2 = indices2(randperm(length(indices2), num_to_swap)); temp1 = parent1; temp2 = parent2; temp1(swap_indices1) = parent2(swap_indices2); temp2(swap_indices2) = parent1(swap_indices1); % Force sparsity temp1 = enforce_sparsity(temp1, sparse_degree); temp2 = enforce_sparsity(temp2, sparse_degree); offspring(i, :) = temp1;%经过交叉后的新的后代存入后代矩阵中 offspring(i+1, :) = temp2; else offspring(i, :) = parent1;%如果不进行交叉操作,那么子代就直接是父母 offspring(i+1, :) = parent2; end else offspring(i, :) = parent1; offspring(i+1, :) = parent2; end end end上面这个算法是什么交叉方式

时间: 2024-04-24 20:22:12 浏览: 15
这是一种基因型部分匹配交叉(Partially-Mapped Crossover, PMX)的交叉方式。在该方式中,首先随机选择两个父本,然后根据交叉概率决定是否对它们进行交叉操作。如果进行交叉操作,首先找出每个父本中基因为1的位置,将这些位置存储在indices1和indices2中。接着,确定要交换的基因数量,这个数量由稀疏度、父本1中基因为1的位置数量以及父本2中基因为1的位置数量中的最小值确定。然后从每个父母中选择一些随机的位置用于交换,将这些位置上的基因进行交叉操作。最后,根据稀疏度对交叉后的个体进行修剪,生成新的后代。如果不进行交叉操作,那么子代就直接是父母。
相关问题

offspring = np.empty((population_size, num_features))

`offspring = np.empty((population_size, num_features))` 这行代码创建了一个空的二维数组 `offspring`,用于存储子代个体的特征。 `np.empty` 函数创建了一个指定形状的未初始化数组。在这里,`(population_size, num_features)` 参数指定了数组的形状,即子代个体的数量和每个个体的特征数量。 通过执行这行代码,我们创建了一个形状为 `(population_size, num_features)` 的二维数组 `offspring`,其中的元素是未被初始化的。这意味着 `offspring` 数组中的值可能是随机的,或者是之前内存中残留的值。 接下来,我们可以使用遗传算法的操作(如选择、交叉和变异)来填充 `offspring` 数组,生成子代个体的特征。

Offspring_p=offspring_sorting(tmp_mem,tmpparp,correct_rate,labelp,1);

这是一个调用函数`offspring_sorting`的操作,用于对子代个体进行排序和筛选。具体来说,`tmp_mem`是子代个体的类别归属信息矩阵,`tmpparp`是子代个体的矩阵,`correct_rate`是交叉操作的正确率,`labelp`是子代个体的标签信息向量,`1`表示进行的是单点交叉操作。函数返回值为`Offspring_p`,表示筛选后的子代个体信息。`offspring_sorting`函数的作用是对子代个体进行排序,按照适应度值从大到小排列,并根据一定的策略对子代个体进行选择和淘汰。这个操作可以将交叉操作生成的子代个体进行进一步的筛选和选择,以得到更优秀的个体,为下一轮进化操作做准备。

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import deap import random from deap import base, creator, tools, algorithms import numpy as np import pandas as pd # 参数 stations = 30 start_end_stations = [1, 2, 5, 8, 10, 14, 17, 18, 21, 22, 25, 26, 27, 30] min_interval = 108 min_stopping_time = 20 max_stopping_time = 120 passengers_per_train = 1860 min_small_loop_stations = 3 max_small_loop_stations = 24 average_boarding_time = 0.04 # 使用 ExcelFile ,通过将 xls 或者 xlsx 路径传入,生成一个实例 stations_kilo1 = pd.read_excel(r'D:\桌面\附件2:区间运行时间(1).xlsx', sheet_name="Sheet1") stations_kilo2 = pd.read_excel(r'D:\桌面\附件3:OD客流数据(1).xlsx', sheet_name="Sheet1") stations_kilo3 = pd.read_excel(r'D:\桌面\附件4:断面客流数据.xlsx', sheet_name="Sheet1") print(stations_kilo1) print(stations_kilo2) print(stations_kilo3) # 适应度函数 def fitness_function(individual): big_loop_trains, small_loop_trains, small_loop_start, small_loop_end = individual small_loop_length = small_loop_end - small_loop_start if small_loop_length < min_small_loop_stations or small_loop_length > max_small_loop_stations: return 1e9, cost = (big_loop_trains + small_loop_trains) * (stations - 1) * min_interval + average_boarding_time * passengers_per_train * (big_loop_trains + small_loop_trains) return cost, # 创建适应度和个体类 creator.create("FitnessMin", base.Fitness, weights=(-1.0,)) creator.create("Individual", list, fitness=creator.FitnessMin) # 注册初始化函数 toolbox = base.Toolbox() toolbox.register("big_loop_trains", random.randint, 1, 10) toolbox.register("small_loop_trains", random.randint, 1, 10) toolbox.register("small_loop_start", random.choice, start_end_stations) toolbox.register("small_loop_end", random.choice, start_end_stations) toolbox.register("individual", tools.initCycle, creator.Individual, (toolbox.big_loop_trains, toolbox.small_loop_trains, toolbox.small_loop_start, toolbox.small_loop_end), n=1) toolbox.register("population", tools.initRepeat, list, toolbox.individual) # 注册遗传算法操作 toolbox.register("mate", tools.cxTwoPoint) toolbox.register("mutate", tools.mutUniformInt, low=[1, 1, min(start_end_stations), min(start_end_stations)], up=[10, 10, max(start_end_stations), max(start_end_stations)], indpb=0.5) toolbox.register("select", tools.selBest) toolbox.register("evaluate", fitness_function) # 设置遗传算法参数 population_size = 100 crossover_probability = 0.8 mutation_probability = 0.2 num_generations = 100 # 初始化种群 population = toolbox.population(n=population_size) # 进化 for gen in range(num_generations): offspring = algorithms.varAnd(population, toolbox, cxpb=crossover_probability, mutpb=mutation_probability) fits = toolbox.map(toolbox.evaluate, offspring) for fit, ind in zip(fits, offspring): ind.fitness.values = fit population = toolbox.select(offspring, k=len(population)) # 找到最佳个体 best_individual = tools.selBest(population, k=1)[0] # 解码最佳个体 big_loop_trains, small_loop_trains, small_loop_start, small_loop_end = best_individual # 输出结果 print("Big Loop Trains:", big_loop_trains) print("Small Loop Trains:", small_loop_trains) print("Small Loop Start Station:", small_loop_start) print("Small Loop End Station:", small_loop_end)分析代码

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