遗传算符MATLAB程序-入门必看

% 下面举例说明遗传算法%

% 求下列函数的最大值%

% f(x)=10*sin(5x)+7*cos(4x) x∈[0,10] %

% 将x 的值用一个10 位的二值形式表示为二值问题，一个10 位的二值数提供的分辨率是每为(10-0)/(2^10-1)≈0.01 。%

% 将变量域[0,10] 离散化为二值域[0,1023], x=0+10*b/1023, 其中b 是[0,1023] 中的一

个二值数。

% M文件函数定义语句：

function 输出变量=函数名称（输入变量1，输入变量2，…）

语句; %输入变量与输出变量的关系

end; %非必须的

例如：

function c=myadd(a,b)

c=a+b;

调用方式：c=myadd(1,2) % 输出结果为c=a+b=1+2=3

% 2.1 初始化(编码)

% initpop.m 函数的功能是实现群体的初始化，popsize 表示群体的大小，chromlength表示染色体的长度(二值数的长度)，

% 长度大小取决于变量的二进制编码的长度(在本例中取10位)。

%遗传算法子程序

%Name: initpop.m （实现群体的初始化）

%初始化

function pop=initpop(popsize,chromlength) %定义M文件函数（实现种群初始化的函数）

pop=round(rand(popsize,chromlength)); % rand（）随机产生函数。rand 随机产生每个单元为{0,1} 行数为popsize，列数为chromlength 的矩阵，此式子为输出变量pop与输入变量popsize和chromlength的关系式。% round 对矩阵的每个单元进行圆整，round函数的作用是按指定的位数对数值进行四舍五入。这样产生的初始种群。

% r% 2.2 计算目标函数值

% 2.2.1 将二进制数转化为十进制数(1)

%遗传算法子程序

%Name: decodebinary.m

%产生[2^n 2^(n-1) ... 1] 的行向量，然后求和，将二进制转化为十进制

function pop2=decodebinary(pop) %定义M文件函数（将二进制数转化为十进制数的函数）

[px,py]=size(pop); %求pop的行数和列数。px为种群数，染色体的长度为py

for i=1:py

pop1(:,i)=2.^(py-i).*pop(:,i); %pop1(:,i)表示pop1矩阵的第i列全部元素

end

pop2=sum(pop1,2); %求pop1 的每行之和

%matlab中sum()函数的用法

%a=sum(x); %对x矩阵的列求和

a=sum(x,2); %对x矩阵的行求和

a=sum(x(:)); %x矩阵的所有元素求和

%A(:,j)表示提取A矩阵的第j列全部元素

A(i,:)表示提取A矩阵的第i行元素，

A(i, j)表示提取A矩阵的第i行第j列的元素。

% 2.2.2 将二进制编码转化为十进制数(2)

% decodechrom.m 函数的功能是将染色体(或二进制编码) 的特定位置转换为十进制，参数spoint 表示待解码的二进制串的起始位置

% (对于多个变量而言，如有两个变量，采用20 为表示，每个变量10 为，则第一个变量从1 开始，另一个变量从11 开始。本例为1)，

% 参数1ength 表示所截取的长度（本例为10）。

%遗传算法子程序

%Name: decodechrom.m（将染色体二进制编码转换成十进制）

function pop2=decodechrom(pop,spoint,length) %参数spoint 表示待解码的二进制串的起始位置

pop1=pop(:,spoint:spoint+length-1); %提取矩阵pop的第spoint到spoint+length-1列，形成一个新矩阵pop1。pop2=decodebinary(pop1); %解二进制码

% 2.2.3 计算目标函数值

% calobjvalue.m 函数的功能是实现目标函数的计算，其公式采用本文示例仿真，可根据不同优化问题予以修改。

%遗传算法子程序

%Name: calobjvalue.m

%实现目标函数的计算

function [objvalue]=calobjvalue(pop)

temp1=decodechrom(pop,1,10); %将pop每行转化成十进制数，1代表待解码的二进制串起始位置,10代表截取的长度

x=temp1*10/1023; %将二值域中的数转化为变量域的数

objvalue=10*sin(5*x)+7*cos(4*x); %计算目标函数值

% 2.3 计算个体的适应值

%遗传算法子程序

%Name:calfitvalue.m

%计算个体的适应值

%>> A=[3 4 2;1 5 3;4 7 1]

A =

3 4 2

1 5 3

4 7 1

A(1)=3；A(2) =1；A(3)=4；A(4)=4；A(5)=5

%根据2.2.3计算出的目标函数值计算个体的适应值

function fitvalue=calfitvalue(objvalue) %定义函数

global Cmin; %global表示全局

Cmin=0;

[px,py]=size(objvalue); % objvalue为列向量矩阵

for i=1:px

if objvalue(i)+Cmin>0 % objvalue(i)表示矩阵objvalue的第i个元素（从上往下数）

temp=Cmin+objvalue(i);

else

temp=0.0;

end

fitvalue(i)=temp; %列向量矩阵fitvalue为px个循环中temp的值构成的。

end

fitvalue=fitvalue'; %运算符'表示向量的复共轭，最终的fitvalue为行向量矩阵