MATLAB数学建模30算法配套例程代码解析

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资源摘要信息:"MATLAB智能算法30个案例分析代码CODES_30个智能算法_matlab_musclek7x_算法例程_数学建模比赛_" 1. MATLAB简介 MATLAB是一种高性能的数值计算环境和第四代编程语言,广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域。由MathWorks公司开发,MATLAB支持交互式使用,也适合开发独立的应用程序。MATLAB提供丰富的内置函数,涵盖线性代数、统计、傅里叶分析、优化算法、数值计算等众多数学计算领域。 2. 智能算法 智能算法是一类模仿自然界生物、物理现象或人类思维过程的算法,它们在解决优化问题、模式识别、机器学习等领域有着广泛应用。常见的智能算法包括遗传算法、粒子群优化算法、蚁群算法、模拟退火算法等。 3. 数学建模比赛 数学建模是一种通过抽象、简化和假设等方式,将实际问题转换成数学问题的过程。在数学建模比赛中,参赛者需要利用数学工具和方法来解决实际问题,这些数学工具通常包括各种智能算法。 4. 算法例程 算法例程是算法实现的示例代码,它们通常包括数据输入、算法核心、结果输出等部分。算法例程有助于初学者快速理解算法的实现方式,并且可以直接在MATLAB环境中运行和调试。 5. 标签解析 - MATLAB:指明了文件使用的主要编程环境。 - 智能算法:指文件内容涉及的算法类型。 - musclek7x:可能是作者名或者特定的代码集标识。 - 算法例程:强调了文件提供的内容是算法的具体实现代码。 - 数学建模比赛:说明了这些算法例程的应用背景和目的。 6. MATLAB智能算法30个案例分析代码CODES 该文件集包含了30个与智能算法相关的MATLAB例程,这些例程涉及的算法可能包括但不限于: - 遗传算法(GA) - 粒子群优化算法(PSO) - 神经网络算法(NN) - 蚁群算法(ACO) - 模拟退火算法(SA) - 差分进化算法(DE) - K均值聚类(K-means) - 蒙特卡洛模拟 - 支持向量机(SVM) - 随机森林(RF) - 等等。 这些算法例程将提供给数学建模比赛的参与者作为参考,帮助他们理解算法的内部工作机制,并在实际比赛中快速应用这些算法解决复杂的建模问题。 7. 应用场景 数学建模比赛的参赛者可以利用这些MATLAB代码来: - 对模型进行参数优化 - 分析和预测数据趋势 - 实现分类和聚类任务 - 模拟随机过程和优化决策过程 - 进行风险评估和决策支持 8. 结论 文件“MATLAB智能算法30个案例分析代码CODES_30个智能算法_matlab_musclek7x_算法例程_数学建模比赛_”为数学建模比赛提供了宝贵的资源,它不仅包括了30个智能算法的MATLAB实现,还能够帮助参赛者在准备比赛和比赛过程中提高效率,解决问题。通过这些例程的实践,参赛者能够更好地掌握智能算法的应用,从而在数学建模比赛中获得优异的成绩。
2014-09-07 上传
MATLAB智能算法的源代码%% 清空环境 clc;clear %% 障碍物数据 position = load('barrier.txt'); plot([0,200],[0,200],'.'); hold on B = load('barrier.txt'); xlabel('km','fontsize',12) ylabel('km','fontsize',12) title('二维规划空间','fontsize',12) %% 描述起点和终点 S = [20,180]; T = [160,90]; plot([S(1),T(1)],[S(2),T(2)],'.'); % 图形标注 text(S(1)+2,S(2),'S'); text(T(1)+2,T(2),'T'); %% 描绘障碍物图形 fill(position(1:4,1),position(1:4,2),[0,0,0]); fill(position(5:8,1),position(5:8,2),[0,0,0]); fill(position(9:12,1),position(9:12,2),[0,0,0]); fill(position(13:15,1),position(13:15,2),[0,0,0]); % 下载链路端点数据 L = load('lines.txt'); %% 描绘线及中点 v = zeros(size(L)); for i=1:20 plot([position(L(i,1),1),position(L(i,2),1)],[position(L(i,1),2)... ,position(L(i,2),2)],'color','black','LineStyle','--'); v(i,:) = (position(L(i,1),:)+position(L(i,2),:))/2; plot(v(i,1),v(i,2),'*'); text(v(i,1)+2,v(i,2),strcat('v',num2str(i))); end %% 描绘可行路径 sign = load('matrix.txt'); [n,m]=size(sign); for i=1:n if i == 1 for k=1:m-1 if sign(i,k) == 1 plot([S(1),v(k-1,1)],[S(2),v(k-1,2)],'color',... 'black','Linewidth',2,'LineStyle','-'); end end continue; end for j=2:i if i == m if sign(i,j) == 1 plot([T(1),v(j-1,1)],[T(2),v(j-1,2)],'color',... 'black','Linewidth',2,'LineStyle','-'); end else if sign(i,j) == 1 plot([v(i-1,1),v(j-1,1)],[v(i-1,2),v(j-1,2)],... 'color','black','Linewidth',2,'LineStyle','-'); end end end end path = DijkstraPlan(position,sign); j = path(22); plot([T(1),v(j-1,1)],[T(2),v(j-1,2)],'color','yellow','LineWidth',3,'LineStyle','-.'); i = path(22); j = path(i); count = 0; while true plot([v(i-1,1),v(j-1,1)],[v(i-1,2),v(j-1,2)],'color','yellow','LineWidth',3,'LineStyle','-.'); count = count + 1; i = j; j = path(i); if i == 1 || j==1 break; end end plot([S(1),v(i-1,1)],[S(2),v(i-1,2)],'color','yellow','LineWidth',3,'LineStyle','-.'); count = count+3; pathtemp(count) = 22; j = 22; for i=2:count pathtemp(count-i+1) = path(j); j = path(j); end path = pathtemp; path = [1 9 8 7 13 14 12 22]; %% 蚁群算法参数初始化 pathCount = length(path)-2; %经过线段数量 pheCacuPara=2; %信息素计算参数 pheThres = 0.8; %信息素选择阈值 pheUpPara=[0.1 0.0003]; %信息素更新参数 qfz= zeros(pathCount,10); %启发值 phePara = ones(pathCount,10)*pheUpPara(2); %信息素 qfzPara1 = ones(10,1)*0.5; %启发信息参数 qfzPara2 = 1.1; %启发信息参数 m=10; %种群数量 NC=500; %循环次数 pathk = zeros(pathCount,m); %搜索结果记录 shortestpath = zeros(1,NC); %进化过程记录 %% 初始最短路径 dijpathlen = 0; vv = zeros(22,2); vv(1,:) = S; vv(22,:) = T; vv(2:21,:) = v; for i=1:pathCount-1 dijpathlen = dijpathlen + sqrt((vv(path(i),1)-vv(path(i+1),1))^2+(vv(path(i),2)-vv(path(i+1),2))^2); end LL = dijpathlen; %% 经过的链接线 lines = zeros(pathCount,4); for i = 1:pathCount lines(i,1:2) = B(L(path(i+1)-1,1),:); lines(i,3:4) = B(L(path(i+1)-1,2),:); end %% 循环搜索 for num = 1:NC %% 蚂蚁迭代寻优一次 for i=1:pathCount for k=1:m q = rand(); qfz(i,:) = (qfzPara2-abs((1:10)'/10-qfzPara1))/qfzPara2; %启发信息 if q<=pheThres%选择信息素最大值 arg = phePara(i,:).*(qfz(i,:).^pheCacuPara); j = find(arg == max(arg)); pathk(i,k) = j(1); else % 轮盘赌选择 arg = phePara(i,:).*(qfz(i,:).^pheCacuPara); sumarg = sum(arg); qq = (q-pheThres)/(1-pheThres); qtemp = 0; j = 1; while qtemp < qq qtemp = qtemp + (phePara(i,j)*(qfz(i,j)^pheCacuPara))/sumarg; j=j+1; end j=j-1; pathk(i,k) = j(1); end % 信息素更新 phePara(i,j) = (1-pheUpPara(1))*phePara(i,j)+pheUpPara(1)*pheUpPara(2); end end %% 计算路径长度 len = zeros(1,k); for k=1:m Pstart = S; Pend = lines(1,1:2) + (lines(1,3:4)-lines(1,1:2))*pathk(1,k)/10; for l=1:pathCount len(1,k) = len(1,k)+sqrt(sum((Pend-Pstart).^2)); Pstart = Pend; if l<pathCount Pend = lines(l+1,1:2) + (lines(l+1,3:4)-lines(l+1,1:2))*pathk(l+1,k)/10; end end Pend = T; len(1,k) = len(1,k)+sqrt(sum((Pend-Pstart).^2)); end %% 更新信息素 % 寻找最短路径 minlen = min(len); minlen = minlen(1); minant = find(len == minlen); minant = minant(1); % 更新全局最短路径 if minlen < LL LL = minlen; end % 更新信息素 for i=1:pathCount phePara(i,pathk(i,minant)) = (1-pheUpPara(1))* phePara(i,pathk(i,minant))+pheUpPara(1)*(1/minlen); end shortestpath(num) = minlen; end figure; plot(1:NC,shortestpath,'color','blue'); hold on % plot(1:NC,dijpathlen,'color','red'); ylabel('路径总长度'); xlabel('迭代次数');
2021-05-21 上传
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2023-07-17 上传