车间作业调度问题遗传算法Matlab源码
遗传算法详解(含MATLAB代码)

遗传算法详解(含MATLAB代码)Python遗传算法框架使用实例(一)使用Geatpy实现句子匹配在前面几篇文章中,我们已经介绍了高性能Python遗传和进化算法框架——Geatpy的使用。
本篇就一个案例进行展开讲述:pip install geatpy更新至Geatpy2的方法:pip install --upgrade --user geatpy查看版本号,在Python中执行:import geatpyprint(geatpy.__version__)我们都听过“无限猴子定理”,说的是有无限只猴子用无限的时间会产生特定的文章。
在无限猴子定理中,我们“假定”猴子们是没有像人类那样“智能”的,而且“假定”猴子不会自我学习。
因此,这些猴子需要“无限的时间"。
而在遗传算法中,由于采用的是启发式的进化搜索,因此不需要”无限的时间“就可以完成类似的工作。
当然,需要产生的文章篇幅越长,那么就需要越久的时间才能完成。
下面以产生"T om is a little boy, isn't he? Yes he is, he is a good and smart child and he is always ready to help others, all in all we all like him very much."的句子为例,讲述如何利用Geatpy实现句子的搜索。
之前的文章中我们已经讲述过如何使用Geatpy的进化算法框架实现遗传算法编程。
这里就直接用框架。
把自定义问题类和执行脚本编写在下面的"main.py”文件中:# -*- coding: utf-8 -*-import numpy as npimport geatpy as eaclass MyProblem(ea.Problem): # 继承Problem父类def __init__(self):name = 'MyProblem' # 初始化name(函数名称,可以随意设置) # 定义需要匹配的句子strs = 'Tom is a little boy, isn't he? Yes he is, he is a good and smart child and he is always ready to help others, all in all we all like him very much.'self.words = []for c in strs:self.words.append(ord(c)) # 把字符串转成ASCII码M = 1 # 初始化M(目标维数)maxormins = [1] # 初始化maxormins(目标最小最大化标记列表,1:最小化该目标;-1:最大化该目标)Dim = len(self.words) # 初始化Dim(决策变量维数)varTypes = [1] * Dim # 初始化varTypes(决策变量的类型,元素为0表示对应的变量是连续的;1表示是离散的)lb = [32] * Dim # 决策变量下界ub = [122] * Dim # 决策变量上界lbin = [1] * Dim # 决策变量下边界ubin = [1] * Dim # 决策变量上边界# 调用父类构造方法完成实例化ea.Problem.__init__(self, name, M, maxormins, Dim, varTypes, lb, ub, lbin, ubin)def aimFunc(self, pop): # 目标函数Vars = pop.Phen # 得到决策变量矩阵diff = np.sum((Vars - self.words)**2, 1)pop.ObjV = np.array([diff]).T # 把求得的目标函数值赋值给种群pop的ObjV执行脚本if __name__ == "__main__":"""================================实例化问题对象============================="""problem = MyProblem() # 生成问题对象"""==================================种群设置================================"""Encoding = 'RI' # 编码方式NIND = 50 # 种群规模Field = ea.crtfld(Encoding, problem.varTypes, problem.ranges,problem.borders) # 创建区域描述器population = ea.Population(Encoding, Field, NIND) # 实例化种群对象(此时种群还没被初始化,仅仅是完成种群对象的实例化)"""================================算法参数设置=============================="""myAlgorithm = ea.soea_DE_rand_1_L_templet(problem, population) # 实例化一个算法模板对象myAlgorithm.MAXGEN = 2000 # 最大进化代数"""===========================调用算法模板进行种群进化========================="""[population, obj_trace, var_trace] = myAlgorithm.run() # 执行算法模板population.save() # 把最后一代种群的信息保存到文件中# 输出结果best_gen = np.argmin(obj_trace[:, 1]) # 记录最优种群是在哪一代best_ObjV = obj_trace[best_gen, 1]print('最优的目标函数值为:%s'%(best_ObjV))print('有效进化代数:%s'%(obj_trace.shape[0]))print('最优的一代是第 %s 代'%(best_gen + 1))print('评价次数:%s'%(myAlgorithm.evalsNum))print('时间已过 %s 秒'%(myAlgorithm.passTime))for num in var_trace[best_gen, :]:print(chr(int(num)), end = '')上述代码中首先定义了一个问题类MyProblem,然后调用Geatpy内置的soea_DE_rand_1_L_templet算法模板,它实现的是差分进化算法DE-rand-1-L,详见源码:运行结果如下:种群信息导出完毕。
遗传算法的原理及MATLAB程序实现.
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1 遗传算法的原理1.1 遗传算法的基本思想遗传算法(genetic algorithms,GA)是一种基于自然选择和基因遗传学原理,借鉴了生物进化优胜劣汰的自然选择机理和生物界繁衍进化的基因重组、突变的遗传机制的全局自适应概率搜索算法。
遗传算法是从一组随机产生的初始解(种群)开始,这个种群由经过基因编码的一定数量的个体组成,每个个体实际上是染色体带有特征的实体。
染色体作为遗传物质的主要载体,其内部表现(即基因型)是某种基因组合,它决定了个体的外部表现。
因此,从一开始就需要实现从表现型到基因型的映射,即编码工作。
初始种群产生后,按照优胜劣汰的原理,逐代演化产生出越来越好的近似解。
在每一代,根据问题域中个体的适应度大小选择个体,并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异,产生出代表新的解集的种群。
这个过程将导致种群像自然进化一样,后代种群比前代更加适应环境,末代种群中的最优个体经过解码,可以作为问题近似最优解。
计算开始时,将实际问题的变量进行编码形成染色体,随机产生一定数目的个体,即种群,并计算每个个体的适应度值,然后通过终止条件判断该初始解是否是最优解,若是则停止计算输出结果,若不是则通过遗传算子操作产生新的一代种群,回到计算群体中每个个体的适应度值的部分,然后转到终止条件判断。
这一过程循环执行,直到满足优化准则,最终产生问题的最优解。
图1-1给出了遗传算法的基本过程。
1.2 遗传算法的特点1.2.1 遗传算法的优点遗传算法具有十分强的鲁棒性,比起传统优化方法,遗传算法有如下优点:1. 遗传算法以控制变量的编码作为运算对象。
传统的优化算法往往直接利用控制变量的实际值的本身来进行优化运算,但遗传算法不是直接以控制变量的值,而是以控制变量的特定形式的编码为运算对象。
这种对控制变量的编码处理方式,可以模仿自然界中生物的遗传和进化等机理,也使得我们可以方便地处理各种变量和应用遗传操作算子。
2. 遗传算法具有内在的本质并行性。
用MATLAB实现遗传算法程序
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用MATLAB实现遗传算法程序一、本文概述遗传算法(Genetic Algorithms,GA)是一种模拟自然界生物进化过程的优化搜索算法,它通过模拟自然选择和遗传学机制,如选择、交叉、变异等,来寻找问题的最优解。
由于其全局搜索能力强、鲁棒性好以及易于实现并行化等优点,遗传算法在多个领域得到了广泛的应用,包括函数优化、机器学习、神经网络训练、组合优化等。
本文旨在介绍如何使用MATLAB实现遗传算法程序。
MATLAB作为一种强大的数学计算和编程工具,具有直观易用的图形界面和丰富的函数库,非常适合用于遗传算法的实现。
我们将从基本的遗传算法原理出发,逐步介绍如何在MATLAB中编写遗传算法程序,包括如何定义问题、编码、初始化种群、选择操作、交叉操作和变异操作等。
通过本文的学习,读者将能够掌握遗传算法的基本原理和MATLAB编程技巧,学会如何使用MATLAB实现遗传算法程序,并能够在实际问题中应用遗传算法求解最优解。
二、遗传算法基础遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是一种模拟自然选择和遗传学机制的优化搜索算法。
它借鉴了生物进化中的遗传、交叉、变异等机制,通过模拟这些自然过程来寻找问题的最优解。
遗传算法的核心思想是将问题的解表示为“染色体”,即一组编码,然后通过模拟自然选择、交叉和变异等过程,逐步迭代搜索出最优解。
在遗传算法中,通常将问题的解表示为一个二进制字符串,每个字符串代表一个个体(Individual)。
每个个体都有一定的适应度(Fitness),适应度越高的个体在下一代中生存下来的概率越大。
通过选择(Selection)、交叉(Crossover)和变异(Mutation)等操作,生成新一代的个体,并重复这一过程,直到找到满足条件的最优解或达到预定的迭代次数。
选择操作是根据个体的适应度,选择出适应度较高的个体作为父母,参与下一代的生成。
常见的选择算法有轮盘赌选择(Roulette Wheel Selection)、锦标赛选择(Tournament Selection)等。
matlab中的遗传算法
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matlab中的遗传算法【原创版】目录一、引言二、遗传算法的基本原理1.种群概念2.适应度函数3.选择操作4.交叉操作5.变异操作三、MATLAB 中遗传算法的实现1.准备工作2.遗传算法的实现四、遗传算法的应用案例1.旅行商问题2.装载问题五、遗传算法的优缺点六、结论正文一、引言遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是一种模拟自然界生物进化过程的优化算法,其主要思想是将进化过程中的自然选择、交叉和变异等遗传操作应用到问题的求解过程中,从而实现对问题的优化求解。
遗传算法在解决复杂问题、非线性问题以及大规模问题等方面具有较强的优势,因此在各个领域得到了广泛的应用。
本文将介绍遗传算法的基本原理以及在MATLAB 中的实现。
二、遗传算法的基本原理1.种群概念遗传算法以一个种群作为优化过程的载体。
种群中的个体代表问题的解,每个个体由一组参数表示。
在优化过程中,种群会不断进化,最终收敛到问题的最优解。
2.适应度函数适应度函数是遗传算法的核心部分,用于评价种群中个体的优劣。
适应度函数的取值范围为 [0, 1],其中 1 表示最优解,0 表示最劣解。
在遗传算法的优化过程中,适应度函数用于选择优秀的个体,从而指导种群的进化。
3.选择操作选择操作是基于适应度函数的一种选择策略,用于选择下一代的父代个体。
常见的选择方法有轮盘赌选择、锦标赛选择等。
4.交叉操作交叉操作是遗传算法中产生新个体的主要方式,通过将选中的优秀个体进行交叉操作,产生具有更好适应度的新个体。
常见的交叉方法有单点交叉、多点交叉、均匀交叉等。
5.变异操作变异操作是在遗传算法中引入随机性的一种方式,通过随机改变某些基因的值,使新个体在进化过程中具有一定的多样性。
变异操作的强度由变异概率控制。
三、MATLAB 中遗传算法的实现1.准备工作在 MATLAB 中实现遗传算法,首先需要定义适应度函数、选择操作、交叉操作和变异操作等。
此外,还需要设置遗传算法的参数,如迭代次数、种群大小、交叉概率、变异概率等。
遗传算法多目标优化matlab源代码
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遗传算法多目标优化matlab源代码遗传算法(Genetic Algorithm,GA)是一种基于自然选择和遗传学原理的优化算法。
它通过模拟生物进化过程,利用交叉、变异等操作来搜索问题的最优解。
在多目标优化问题中,GA也可以被应用。
本文将介绍如何使用Matlab实现遗传算法多目标优化,并提供源代码。
一、多目标优化1.1 多目标优化概述在实际问题中,往往存在多个冲突的目标函数需要同时优化。
这就是多目标优化(Multi-Objective Optimization, MOO)问题。
MOO不同于单一目标优化(Single Objective Optimization, SOO),因为在MOO中不存在一个全局最优解,而是存在一系列的Pareto最优解。
Pareto最优解指的是,在不降低任何一个目标函数的情况下,无法找到更好的解决方案。
因此,在MOO中我们需要寻找Pareto前沿(Pareto Front),即所有Pareto最优解组成的集合。
1.2 MOO方法常见的MOO方法有以下几种:(1)加权和法:将每个目标函数乘以一个权重系数,并将其加和作为综合评价指标。
(2)约束法:通过添加约束条件来限制可行域,并在可行域内寻找最优解。
(3)多目标遗传算法:通过模拟生物进化过程,利用交叉、变异等操作来搜索问题的最优解。
1.3 MOO评价指标在MOO中,我们需要使用一些指标来评价算法的性能。
以下是常见的MOO评价指标:(1)Pareto前沿覆盖率:Pareto前沿中被算法找到的解占总解数的比例。
(2)Pareto前沿距离:所有被算法找到的解与真实Pareto前沿之间的平均距离。
(3)收敛性:算法是否能够快速收敛到Pareto前沿。
二、遗传算法2.1 遗传算法概述遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是一种基于自然选择和遗传学原理的优化算法。
它通过模拟生物进化过程,利用交叉、变异等操作来搜索问题的最优解。
遗传算法MATLAB完整代码(不用工具箱)
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遗传算法MATLAB完整代码(不用工具箱)遗传算法解决简单问题%主程序:用遗传算法求解y=200*exp(-0.05*x).*sin(x)在区间[-2,2]上的最大值clc;clear all;close all;global BitLengthglobal boundsbeginglobal boundsendbounds=[-2,2];precision=0.0001;boundsbegin=bounds(:,1);boundsend=bounds(:,2);%计算如果满足求解精度至少需要多长的染色体BitLength=ceil(log2((boundsend-boundsbegin)'./precision));popsize=50; %初始种群大小Generationmax=12; %最大代数pcrossover=0.90; %交配概率pmutation=0.09; %变异概率%产生初始种群population=round(rand(popsize,BitLength));%计算适应度,返回适应度Fitvalue和累计概率cumsump[Fitvalue,cumsump]=fitnessfun(population);Generation=1;while Generation<generationmax+1< p="">for j=1:2:popsize%选择操作seln=selection(population,cumsump);%交叉操作scro=crossover(population,seln,pcrossover);scnew(j,:)=scro(1,:);scnew(j+1,:)=scro(2,:);%变异操作smnew(j,:)=mutation(scnew(j,:),pmutation);smnew(j+1,:)=mutation(scnew(j+1,:),pmutation);endpopulation=scnew; %产生了新的种群%计算新种群的适应度[Fitvalue,cumsump]=fitnessfun(population);%记录当前代最好的适应度和平均适应度[fmax,nmax]=max(Fitvalue);fmean=mean(Fitvalue);ymax(Generation)=fmax;ymean(Generation)=fmean;%记录当前代的最佳染色体个体x=transform2to10(population(nmax,:));%自变量取值范围是[-2,2],需要把经过遗传运算的最佳染色体整合到[-2,2]区间xx=boundsbegin+x*(boundsend-boundsbegin)/(power((boundsend),BitLength)-1);xmax(Generation)=xx;Generation=Generation+1;endGeneration=Generation-1;Bestpopulation=xx;Besttargetfunvalue=targetfun(xx);%绘制经过遗传运算后的适应度曲线。
遗传算法matlab程序代码
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遗传算法matlab程序代码遗传算法是一种优化算法,用于在给定的搜索空间中寻找最优解。
在Matlab中,可以通过以下代码编写一个基本的遗传算法:% 初始种群大小Npop = 100;% 搜索空间维度ndim = 2;% 最大迭代次数imax = 100;% 初始化种群pop = rand(Npop, ndim);% 最小化目标函数fun = @(x) sum(x.^2);for i = 1:imax% 计算适应度函数fit = 1./fun(pop);% 选择操作[fitSort, fitIndex] = sort(fit, 'descend');pop = pop(fitIndex(1:Npop), :);% 染色体交叉操作popNew = zeros(Npop, ndim);for j = 1:Npopparent1Index = randi([1, Npop]);parent2Index = randi([1, Npop]);parent1 = pop(parent1Index, :);parent2 = pop(parent2Index, :);crossIndex = randi([1, ndim-1]);popNew(j,:) = [parent1(1:crossIndex),parent2(crossIndex+1:end)];end% 染色体突变操作for j = 1:NpopmutIndex = randi([1, ndim]);mutScale = randn();popNew(j, mutIndex) = popNew(j, mutIndex) + mutScale;end% 更新种群pop = [pop; popNew];end% 返回最优解[resultFit, resultIndex] = max(fit);result = pop(resultIndex, :);以上代码实现了一个简单的遗传算法,用于最小化目标函数x1^2 + x2^2。
置换流水车间调度问题的MATLAB求解

置换流⽔车间调度问题的MATLAB求解物流运筹实务课程设计题⽬:置换流⽔车间调度问题的MATLAB求解置换流⽔车间调度问题的MATLAB求解⽬录⼀、前⾔ (5)⼆、问题描述 (6)三、算法设计 (7)四、实验结果 (15)摘要⾃从Johnson 1954年发表第⼀篇关于流⽔车间调度问题的⽂章以来.流⽔车间调度问题引起了许多学者的关注。
安排合理有效的⽣产调度是⽣产活动能井然有序开展,⽣产资源得到最佳配置,运作过程简明流畅的有⼒保证。
流⽔车间调度问题是许多实际流⽔线⽣产调度问题的简化模型。
它⽆论是在离散制造⼯业还是在流程⼯业中都具有⼴泛的应⽤。
因此,对进⾏研究具有重要的理论意义和⼯程价值。
流⽔线调度问题中⼀个⾮常典型的问题,⽽置换流⽔线调度问题作为FSP 问题的⼦问题,是⼀个著名的组合优化问题。
该问题是⼀个典型的NP难问题,也是⽣产管理的核⼼内容。
随着⽣产规模的扩⼤,流⽔线调度问题的优化对提⾼资源利⽤率的作⽤越来越⼤,因此对其研究具有重要的理论和现实意义。
关键字:流⽔车间,单件⼩批量⽣产,jsp模型,Matlab前⾔企业资源的合理配置和优化利⽤很⼤程度上体现在车间⼀层的⽣产活动中,所以加强车间层的⽣产计划与控制⼀直在企业⽣产经营活动中占有⼗分重要的地位。
车间⽣产计划与控制的核⼼理论是调度理论。
车间调度问题是⼀类重要的组合优化问题。
为适应订货式、多品种、⼩批量⽣产的需要,引进了置换流⽔车间调度概念。
在置换流⽔车间调度优化后,可以避免或⼤⼤减少流程⼯作时间、提⾼⽣产效率。
因此,研究成组技术下车间调度问题是很有必要的。
⽣产调度,即对⽣产过程进⾏作业计划,是整个个先进⽣产制造系统实现管理技术、优化技术、⽩动化与计算机技术发展的核⼼。
置换流⽔车间调度问题是许多实际⽣产调度问题的简化模型。
⽣产计划与调度直接关系着企业的产出效率和⽣产成本,有效的计划与调度算法能最⼤限度地提⾼企业的效益。
调度问题是组合优化问题,属于NP问题,难以⽤常规⼒⼀法求解。
遗传算法及其MATLAB实现
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Y
输出结果 终止
N
计算群体中各个体适应度 从左至右依次执行遗传算子
pm
j=0 选择个体变异点 执行变异
pc
j=0 根据适应度选择复制个体 执行复制
j=0 选择两个交叉个体 执行交叉 将交叉后的两个新个体 添入新群体中 j = j+2
将复制的个体添入 新群体中
j = j+1
将变异后的个体添入 新群体中
发展
遗传算法——进化计算——计算智能——人工智能 70年代初,Holland提出了“模式定理”(Schema Theorem),一般认为是“遗 传算法的基本定理”,从而奠定了遗传算法研究的理论基础; 1985年,在美国召开了第一届遗传算法国际会议,并且成立了国际遗传算法学会 (ISGA,International Society of Genetic Algorithms); 1989年,Holland的学生D. J. Goldherg出版了“Genetic Algorithms in Search, Optimization, and Machine Learning”,对遗传算法及其应用作了全面而系统的论 述; 1991年,L. Davis编辑出版了《遗传算法手册》,其中包括了遗传算法在工程技术 和社会生活中大量的应用实例。
⑦倒位运算:对一复杂的问题可能需要用到“倒位”。倒位是指 一个染色体某区段正常排列顺序发生 的颠倒造成染色体内的 180
。
DNA序列重新排列,它包括臂内倒位和臂间倒位。 例:染色体S=1001011011101110011010101001划线部分倒位得 ' S =100101100101001110111101001
'
'
首先用随机数产生一个或多个交配点位置,然后两个个体在交配 点位置互换部分基因码形成两个子个体。 例:有两条染色体S 01001011 ,S 10010101 交换后4位基因得 ,S 10011011 S 01000101 可以被看成是原染色体 S1 和S 2 的子代染色体。
遗传算法及其MATLAB程序代码
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遗传算法及其MATLAB程序代码遗传算法及其MATLAB实现主要参考书:MATLAB 6.5 辅助优化计算与设计飞思科技产品研发中⼼编著电⼦⼯业出版社2003.1遗传算法及其应⽤陈国良等编著⼈民邮电出版社1996.6主要内容:遗传算法简介遗传算法的MATLAB实现应⽤举例在⼯业⼯程中,许多最优化问题性质⼗分复杂,很难⽤传统的优化⽅法来求解.⾃1960年以来,⼈们对求解这类难解问题⽇益增加.⼀种模仿⽣物⾃然进化过程的、被称为“进化算法(evolutionary algorithm)”的随机优化技术在解这类优化难题中显⽰了优于传统优化算法的性能。
⽬前,进化算法主要包括三个研究领域:遗传算法、进化规划和进化策略。
其中遗传算法是迄今为⽌进化算法中应⽤最多、⽐较成熟、⼴为⼈知的算法。
⼀、遗传算法简介遗传算法(Genetic Algorithm, GA)最先是由美国Mic-hgan⼤学的John Holland于1975年提出的。
遗传算法是模拟达尔⽂的遗传选择和⾃然淘汰的⽣物进化过程的计算模型。
它的思想源于⽣物遗传学和适者⽣存的⾃然规律,是具有“⽣存+检测”的迭代过程的搜索算法。
遗传算法以⼀种群体中的所有个体为对象,并利⽤随机化技术指导对⼀个被编码的参数空间进⾏⾼效搜索。
其中,选择、交叉和变异构成了遗传算法的遗传操作;参数编码、初始群体的设定、适应度函数的设计、遗传操作设计、控制参数设定等5个要素组成了遗传算法的核⼼内容。
遗传算法的基本步骤:遗传算法是⼀种基于⽣物⾃然选择与遗传机理的随机搜索算法,与传统搜索算法不同,遗传算法从⼀组随机产⽣的称为“种群(Population)”的初始解开始搜索过程。
种群中的每个个体是问题的⼀个解,称为“染⾊体(chromos ome)”。
染⾊体是⼀串符号,⽐如⼀个⼆进制字符串。
这些染⾊体在后续迭代中不断进化,称为遗传。
在每⼀代中⽤“适值(fitness)”来测量染⾊体的好坏,⽣成的下⼀代染⾊体称为后代(offspring)。
Matlab 遗传算法及实例
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Matlab遗传算法及实例Matlab遗传算法工具箱函数及实例讲解转:最近研究了一下遗传算法,因为要用遗传算法来求解多元非线性模型。
还好用遗传算法的工具箱予以实现了,期间也遇到了许多问题。
借此与大家分享一下。
首先,我们要熟悉遗传算法的基本原理与运算流程。
基本原理:遗传算法是一种典型的启发式算法,属于非数值算法范畴。
它是模拟达尔文的自然选择学说和自然界的生物进化过程的一种计算模型。
它是采用简单的编码技术来表示各种复杂的结构,并通过对一组编码表示进行简单的遗传操作和优胜劣汰的自然选择来指导学习和确定搜索的方向。
遗传算法的操作对象是一群二进制串(称为染色体、个体),即种群,每一个染色体都对应问题的一个解。
从初始种群出发,采用基于适应度函数的选择策略在当前种群中选择个体,使用杂交和变异来产生下一代种群。
如此模仿生命的进化进行不断演化,直到满足期望的终止条件。
运算流程:Step1:对遗传算法的运行参数进行赋值。
参数包括种群规模、变量个数、交叉概率、变异概率以及遗传运算的终止进化代数。
Step2:建立区域描述器。
根据轨道交通与常规公交运营协调模型的求解变量的约束条件,设置变量的取值范围。
Step3:在Step2的变量取值范围内,随机产生初始群体,代入适应度函数计算其适应度值。
Step4:执行比例选择算子进行选择操作。
Step5:按交叉概率对交叉算子执行交叉操作。
Step6:按变异概率执行离散变异操作。
Step7:计算Step6得到局部最优解中每个个体的适应值,并执行最优个体保存策略。
Step8:判断是否满足遗传运算的终止进化代数,不满足则返回Step4,满足则输出运算结果。
其次,运用遗传算法工具箱。
运用基于Matlab的遗传算法工具箱非常方便,遗传算法工具箱里包括了我们需要的各种函数库。
目前,基于Matlab的遗传算法工具箱也很多,比较流行的有英国设菲尔德大学开发的遗传算法工具箱GATBX、GAOT以及Math Works公司推出的GADS。
遗传算法matlab代码

function youhuafunD=code;N=50; % Tunablemaxgen=50; % Tunablecrossrate=0.5; %Tunablemuterate=0.08; %Tunablegeneration=1;num = length(D);fatherrand=randint(num,N,3);score = zeros(maxgen,N);while generation<=maxgenind=randperm(N-2)+2; % 随机配对交叉A=fatherrand(:,ind(1:(N-2)/2));B=fatherrand(:,ind((N-2)/2+1:end));% 多点交叉rnd=rand(num,(N-2)/2);ind=rnd tmp=A(ind);A(ind)=B(ind);B(ind)=tmp;% % 两点交叉% for kk=1:(N-2)/2% rndtmp=randint(1,1,num)+1;% tmp=A(1:rndtmp,kk);% A(1:rndtmp,kk)=B(1:rndtmp,kk);% B(1:rndtmp,kk)=tmp;% endfatherrand=[fatherrand(:,1:2),A,B];% 变异rnd=rand(num,N);ind=rnd [m,n]=size(ind);tmp=randint(m,n,2)+1;tmp(:,1:2)=0;fatherrand=tmp+fatherrand;fatherrand=mod(fatherrand,3);% fatherrand(ind)=tmp;%评价、选择scoreN=scorefun(fatherrand,D);% 求得N个个体的评价函数score(generation,:)=scoreN;[scoreSort,scoreind]=sort(scoreN);sumscore=cumsum(scoreSort);sumscore=sumscore./sumscore(end);childind(1:2)=scoreind(end-1:end);for k=3:Ntmprnd=rand;tmpind=tmprnd difind=[0,diff(t mpind)];if ~any(difind)difind(1)=1;endchildind(k)=scoreind(logical(difind));endfatherrand=fatherrand(:,childind);generation=generation+1;end% scoremaxV=max(score,[],2);minV=11*300-maxV;plot(minV,'*');title('各代的目标函数值');F4=D(:,4);FF4=F4-fatherrand(:,1);FF4=max(FF4,1);D(:,5)=FF4;save DData Dfunction D=codeload youhua.mat% properties F2 and F3F1=A(:,1);F2=A(:,2);F3=A(:,3);if (max(F2)>1450)||(min(F2)<=900)error('DATA property F2 exceed it''s range(900,1450]')end% get group property F1 of data, according to F2 value F4=zeros(size(F1));for ite=11:-1:1index=find(F2<=900+ite*50);F4(index)=ite;endD=[F1,F2,F3,F4];function ScoreN=scorefun(fatherrand,D)F3=D(:,3);F4=D(:,4);N=size(fatherrand,2);FF4=F4*ones(1,N);FF4rnd=FF4-fatherrand;FF4rnd=max(FF4rnd,1);ScoreN=ones(1,N)*300*11;% 这里有待优化for k=1:NFF4k=FF4rnd(:,k);for ite=1:11F0index=find(FF4k==ite);if ~isempty(F0index)tmpMat=F3(F0index);tmpSco=sum(tmpMat);ScoreBin(ite)=mod(tmpSco,300);endendScorek(k)=sum(ScoreBin);endScoreN=ScoreN-Scorek;遗传算法实例:% 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 。
遗传算法介绍并附上Matlab代码

1、遗传算法介绍遗传算法,模拟达尔文进化论的自然选择和遗产学机理的生物进化构成的计算模型,一种不断选择优良个体的算法。
谈到遗传,想想自然界动物遗传是怎么来的,自然主要过程包括染色体的选择,交叉,变异(不明白这个的可以去看看生物学),这些操作后,保证了以后的个基本上是最优的,那么以后再继续这样下去,就可以一直最优了。
2、解决的问题先说说自己要解决的问题吧,遗传算法很有名,自然能解决的问题很多了,在原理上不变的情况下,只要改变模型的应用环境和形式,基本上都可以。
但是遗传算法主要还是解决优化类问题,尤其是那种不能直接解出来的很复杂的问题,而实际情况通常也是这样的。
本部分主要为了了解遗传算法的应用,选择一个复杂的二维函数来进行遗传算法优化,函数显示为y=10*sin(5*x)+7*abs(x-5)+10,这个函数图像为:怎么样,还是有一点复杂的吧,当然你还可以任意假设和编写,只要符合就可以。
那么现在问你要你一下求出最大值你能求出来吗?这类问题如果用遗传算法或者其他优化方法就很简单了,为什么呢?说白了,其实就是计算机太笨了,同时计算速度又超快,举个例子吧,我把x等分成100万份,再一下子都带值进去算,求出对应的100万个y的值,再比较他们的大小,找到最大值不就可以了吗,很笨吧,人算是不可能的,但是计算机可以。
而遗传算法也是很笨的一个个搜索,只不过加了一点什么了,就是人为的给它算的方向和策略,让它有目的的算,这也就是算法了。
3、如何开始?我们知道一个种群中可能只有一个个体吗?不可能吧,肯定很多才对,这样相互结合的机会才多,产生的后代才会多种多样,才会有更好的优良基因,有利于种群的发展。
那么算法也是如此,当然个体多少是个问题,一般来说20-100之间我觉得差不多了。
那么个体究竟是什么呢?在我们这个问题中自然就是x值了。
其他情况下,个体就是所求问题的变量,这里我们假设个体数选100个,也就是开始选100个不同的x值,不明白的话就假设是100个猴子吧。
21装配生产线任务平衡问题的遗传算法MATLAB源代码

装配生产线任务平衡问题的遗传算法MATLAB源代码下面的源码实现了装配生产线任务平衡优化问题(ALB问题)的遗传算法,算法主要参考下面这篇文献,并对其进行了改进。
陈永卿,潘刚,李平.基于混合遗传算法的装配线平衡[J].机电工程,2008,25(4):60-62.。
function[BestX,BestY,BestZ,AllFarm,LC1,LC2,LC3,LC4,LC5]=GSAALB(M,N,Pm,Pd,K,t0,alpha,TaskP, TaskT,TaskV,RT,RV)% GreenSim团队——专业级算法设计&代写程序% 欢迎访问GreenSim团队主页→/greensim%% 装配生产线任务平衡问题的遗传算法%% 输入参数列表% M------------遗传算法进化代数% N------------种群规模,取偶数% Pm-----------变异概率调节参数% Pd-----------变异程度调节参数,0<Pd<1,越大,变异的基因位越多% K------------同一温度下状态跳转次数% T0-----------初始温度% Alpha--------降温系数% Beta---------浓度均衡系数% TaskP--------任务优先矩阵,n×n矩阵,Pij=1表示任务i需在j之前完成,Pij=0时任务i 和j没有优先关系% TaskT--------任务时间属性,n×1向量% TaskV--------任务体积属性,n×1向量% RT-----------时间节拍约束% RV-----------工位体积约束%% 输出参数列表% BestX--------最好个体的编码% BestY--------最好个体对应的装配方案% BestZ--------最好个体的目标函数值% LC1----------最优个体适应值的收敛曲线,M×1% LC2----------种群平均适应值的收敛曲线,M×1% LC3----------工位个数收敛曲线,M×1% LC4----------时间利用率及平衡度综合度量参数收敛曲线,M×1% LC5----------空间利用率及平衡度综合度量参数收敛曲线,M×1% AllFarm------各代种群的集合,M×1的细胞结构%% -----------------------初始化----------------------------------n=size(TaskP,1);[AA,BB]=QJHJ(TaskP);%调用子函数,建立每一个任务的前任务集和后任务集farm=Initialization(N,TaskP,AA,BB);%调用子函数,种群初始化%输出参数初始化BestX=zeros(1,n);BestY=zeros(1,n);BestZ=0;LC1=zeros(M,1);LC2=zeros(M,1);LC3=zeros(M,1);LC4=zeros(M,1);LC5=zeros(M,1);AllFarm=cell(M,1);%控制参数初始化m=1;%迭代计数器t=t0;%温度指示器BestPos=1;%初始时任意指定被保护个体%% -----------------------迭代过程---------------------------------while m<=M%设置停止条件%% ----------------------变异退火算子------------------------------for i=1:Nif rand>Pm&&i~=BestPos%如果随机数大于变异概率门限值,并且不属于保护个体,就对其实施变异I=farm(i,:);%取出该个体k=1;while k<=K%每一个温度下的状态转移次数%调用变异子函数J=Mutation(I,Pd,AA,BB);%调用计算适应值子函数[YI,ZI,FI,TGWI,VGWI,f1I,f2I]=Fitness(I,TaskT,TaskV,RT,RV);[YJ,ZJ,FJ,TGWJ,VGWJ,f1J,f2J]=Fitness(J,TaskT,TaskV,RT,RV);if FJ>FIfarm(i,:)=J;elseif rand<exp((FJ-FI)/(FI*t))farm(i,:)=J;elsefarm(i,:)=I;endk=k+1;endendend%% -----------------------交叉算子---------------------------------newfarm=zeros(size(farm));Ser=randperm(N);%用这个函数保证随机配对for i=1:2:(N-1)FA=farm(Ser(i),:);FB=farm(Ser(i+1),:);[SA,SB]=CrossOver(FA,FB);newfarm(i,:)=SA;newfarm(i+1,:)=SB;end%新旧种群合并FARM=[farm;newfarm];%% -----------------------选择复制--------------------------------- FIT_Y=zeros(2*N,n);FIT_Z=zeros(2*N,1);FIT_F=zeros(2*N,1);FIT_f1=zeros(2*N,1);FIT_f2=zeros(2*N,1);fit_Y=zeros(N,n);fit_Z=zeros(N,1);fit_F=zeros(N,1);fit_f1=zeros(N,1);fit_f2=zeros(N,1);for i=1:(2*N)XX=FARM(i,:);[Y,Z,F,TGW,VGW,f1,f2]=Fitness(XX,TaskT,TaskV,RT,RV);FIT_Y(i,:)=Y;FIT_Z(i)=Z;FIT_F(i)=F;FIT_f1(i)=f1;FIT_f2(i)=f2;endSer=randperm(2*N);for i=1:Nff1=FIT_F(Ser(2*i-1));ff2=FIT_F(Ser(2*i));if ff1>=ff2farm(i,:)=FARM(Ser(2*i-1),:);fit_Y(i,:)=FIT_Y(Ser(2*i-1),:);fit_Z(i)=FIT_Z(Ser(2*i-1));fit_F(i)=FIT_F(Ser(2*i-1));fit_f1(i)=FIT_f1(Ser(2*i-1));fit_f2(i)=FIT_f2(Ser(2*i-1));elsefarm(i,:)=FARM(Ser(2*i),:);fit_Y(i,:)=FIT_Y(Ser(2*i),:);fit_Z(i)=FIT_Z(Ser(2*i));fit_F(i)=FIT_F(Ser(2*i));fit_f1(i)=FIT_f1(Ser(2*i));fit_f2(i)=FIT_f2(Ser(2*i));endend%% -----------------------记录与更新------------------------------- maxF=max(fit_F);meanF=mean(fit_F);LC1(m)=maxF;LC2(m)=meanF;pos=find(fit_F==maxF);BestPos=pos(1);BestX=farm(BestPos,:);BestY=fit_Y(BestPos,:);BestZ=fit_Z(BestPos);LC3(m)=fit_Z(BestPos);LC4(m)=fit_f1(BestPos);LC5(m)=fit_f2(BestPos);AllFarm{m}=farm;disp(m);m=m+1;t=t*alpha;end源代码运行结果展示。
遗传算法matlab代码

遗传算法matlab代码以下是一个简单的遗传算法的MATLAB 代码示例:matlab复制代码% 遗传算法参数设置pop_size = 50; % 种群大小num_vars = 10; % 变量数目num_generations = 100; % 进化的代数mutation_rate = 0.01; % 变异率crossover_rate = 0.8; % 交叉率% 初始化种群population = rand(pop_size, num_vars);% 开始进化for i = 1:num_generations% 计算适应度fitness = evaluate_fitness(population);% 选择操作selected_population = selection(population, fitness);% 交叉操作offspring_population = crossover(selected_population,crossover_rate);% 变异操作mutated_population = mutation(offspring_population,mutation_rate);% 生成新种群population = [selected_population; mutated_population];end% 选择最优解best_solution = population(find(fitness == max(fitness)), :);% 适应度函数function f = evaluate_fitness(population)f = zeros(size(population));for i = 1:size(population, 1)f(i) = sum(population(i, :));endend% 选择函数function selected_population = selection(population, fitness)% 轮盘赌选择total_fitness = sum(fitness);probabilities = fitness / total_fitness;selected_indices = zeros(pop_size, 1);for i = 1:pop_sizer = rand();cumulative_probabilities = cumsum(probabilities);for j = 1:pop_sizeif r <= cumulative_probabilities(j)selected_indices(i) = j;break;endendendselected_population = population(selected_indices, :);end% 交叉函数function offspring_population = crossover(parental_population, crossover_rate)offspring_population = zeros(size(parental_population));num_crossovers = ceil(size(parental_population, 1) *crossover_rate);crossover_indices = randperm(size(parental_population, 1),num_crossovers);以下是另一个一个简单的遗传算法的MATLAB 代码示例:matlab复制代码% 初始化种群population = rand(nPopulation, nGenes);% 进化迭代for iGeneration = 1:nGeneration% 计算适应度fitness = evaluateFitness(population);% 选择父代parentIdx = selection(fitness);parent = population(parentIdx, :);% 交叉产生子代child = crossover(parent);% 变异子代child = mutation(child);% 更新种群population = [parent; child];end% 评估最优解bestFitness = -Inf;for i = 1:nPopulationf = evaluateFitness(population(i, :));if f > bestFitnessbestFitness = f;bestIndividual = population(i, :);endend% 可视化结果plotFitness(fitness);其中,nPopulation和nGenes分别是种群大小和基因数;nGeneration是迭代次数;evaluateFitness函数用于计算个体的适应度;selection函数用于选择父代;crossover函数用于交叉产生子代;mutation函数用于变异子代。
MATLAB中的遗传算法及其应用示例

MATLAB中的遗传算法及其应用示例引言:遗传算法是一种基于自然进化规律的优化方法,适用于求解复杂的问题。
作为MATLAB的重要工具之一,遗传算法在各个领域的优化问题中被广泛应用。
本文将介绍MATLAB中的遗传算法的原理及其应用示例。
一、遗传算法的原理遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是一种基于进化的搜索算法,源于对达尔文进化论的模拟。
它模拟了自然界中生物个体基因遗传和自然选择的过程,通过优胜劣汰和进化操作寻找问题的最优解。
遗传算法的基本步骤包括:初始化种群、适应度评估、选择、交叉、变异和进化终止准则。
在初始化阶段,种群中的个体由一组基因表示,基因可以是二进制、实数或其他形式。
适应度评估阶段根据问题的特定要求对每个个体进行评估。
选择操作通过适应度大小选择出较优的个体,形成下一代种群。
交叉操作模拟自然界中的基因交换过程,将不同个体的基因进行组合。
变异操作引入新的基因,增加种群的多样性。
经过多次迭代后,算法会逐渐收敛,并得到一个近似的最优解。
二、遗传算法的应用示例:函数优化遗传算法在函数优化问题中有广泛应用。
以一个简单的函数优化问题为例,假设我们要求解以下函数的最小值:f(x) = x^2 + 5sin(x)首先,我们需要定义适应度函数,即f(x)在给定范围内的取值。
接下来,我们需要设置参数,例如种群数量、交叉概率和变异概率等。
然后,我们可以利用MATLAB中的遗传算法工具箱,通过以下步骤实现函数的最小化求解:1. 初始化种群:随机生成一组个体,每个个体表示参数x的一个取值。
2. 适应度评估:计算每个个体在函数中的取值,得到适应度。
3. 选择:根据适应度大小选择优秀的个体。
4. 交叉:随机选择两个个体进行基因交叉。
5. 变异:对个体的基因进行变异操作,引入新的基因。
6. 迭代:重复步骤2至步骤5,直到达到迭代终止条件。
通过上述步骤,我们可以较快地找到给定函数的最小值。
在MATLAB中,我们可以使用遗传算法工具箱的相关函数来实现遗传算法的迭代过程,如'ga'函数。
基于遗传算法的流水车间调度问题

中文摘要流水车间调度问题是研究多个工件在若干个机器上的加工次序的问题,有效的调度算法对企业提高生产效率有着重要作用。
本文使用遗传算法求解流水车间调度问题,把一个染色体编码成若干个自然数,表示相应工件的排序权值;通过简单交换两个父代的若干相同位置的基因,产生能够继承父代优良特性的子代;并且采用均匀变异,更好地保持种群中的基因的多样性。
实验表明,该方法能取得较好的效果。
关键字:遗传算法,流水车间调度方法,实数编码,基因链码,群体,适应度。
外文摘要Abstract: Flow-shop scheduling problem study the problem the processing sequence of A plurality of workpieces on some working machine,and it makes good effects on proving production efficiency to the industries with effective methods.In the case,we deal with flow-shop scheduling problem using a algorithm,the Genetic Algorithm.There is a chromosome we've just coded into some natural numbers to represent the weight order of these workpieces; exchanging simply two fathers' places of some gene to produce new children that carried good feature on two fathers;we also use the Uniform Mutation,and it keeps its diversity of gene on the population.This experiment show this method can achieve good results.Key Words: Genetic Algorithm, Flow-shop scheduling problem,natural number coding,genic bar code,group,fitness.目录中文摘要 (1)外文摘要 (2)目录 (3)1 引言 (4)1.1 论文的发展背景及重要性 (4)1.1.1 时代背景 (4)1.1.2 论文研究的重要性 (4)1.2 论文的研究问题及解决方法 (4)2 FSP问题描述 (5)2.1 排序问题的基本概念 (5)2.1.1 名词术语 (5)2.1.2 条件假设 (5)2.2车间作业排序问题的特点 (6)2.3 车间作业排序问题 (6)2.3.1 目标函数 (6)2.3.2 车间调度问题的分类 (7)3 遗传算法理论 (7)3.1 遗传算法的产生和发展 (7)3.2 遗传算法的基本思想 (8)3.2.1 基本概念 (8)3.2.2 遗传算法的基本思想 (9)4 基于遗传算法的流水车间调度方法 (11)4.1 问题的提出 (11)4.2 遗传算法基本步骤 (11)4.2.1 编码 (11)4.2.2 初始群体生成 (12)4.2.3 适应度计算 (12)4.2.4 选择 (14)4.2.5 交叉 (15)4.2.6 变异 (17)4.2.7 终止 (19)5. 研究成果 (20)5.1 算法求解与分析 (20)5.2 实验结果 (21)参考文献 (22)附录 (23)1 引言1.1 论文的发展背景及重要性1.1.1 时代背景从第一次工业革命起,由于科技的进步人类社会就开始了一个经济腾飞的大时代。
matlab智能算法代码

matlab智能算法代码MATLAB是一种功能强大的数值计算和科学编程软件,它提供了许多智能算法的实现。
下面是一些常见的智能算法及其在MATLAB中的代码示例:1. 遗传算法(Genetic Algorithm):MATLAB中有一个专门的工具箱,称为Global Optimization Toolbox,其中包含了遗传算法的实现。
以下是一个简单的遗传算法示例代码:matlab.% 定义目标函数。
fitness = @(x) x^2;% 设置遗传算法参数。
options = gaoptimset('Display', 'iter','PopulationSize', 50);% 运行遗传算法。
[x, fval] = ga(fitness, 1, options);2. 粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization):MATLAB中也有一个工具箱,称为Global Optimization Toolbox,其中包含了粒子群优化算法的实现。
以下是一个简单的粒子群优化算法示例代码:matlab.% 定义目标函数。
fitness = @(x) x^2;% 设置粒子群优化算法参数。
options = optimoptions('particleswarm', 'Display','iter', 'SwarmSize', 50);% 运行粒子群优化算法。
[x, fval] = particleswarm(fitness, 1, [], [], options);3. 支持向量机(Support Vector Machine):MATLAB中有一个机器学习工具箱,称为Statistics and Machine Learning Toolbox,其中包含了支持向量机的实现。
基于遗传算法求解作业车间调度问题本科毕业设计论文

基于遗传算法求解作业车间调度问题摘要作业车间调度问题(JSP)简单来说就是设备资源优化配置问题。
作业车间调度问题是计算机集成制造系统(CIMS)工程中的一个重要组成部分,它对企业的生产管理和控制系统有着重要的影响。
在当今的竞争环境下,如何利用计算机技术实现生产调度计划优化,快速调整资源配置,统筹安排生产进度,提高设备利用率已成为许多加工企业面临的重大课题。
近年来遗传算法得到了很大的发展,应用遗传算法来解决车间调度问题早有研究。
本文在已有算法基础上详细讨论了染色体编码方法并对其进行了改进。
在研究了作业车间调度问题数学模型和优化算法的基础上,将一种改进的自适应遗传算法应用在作业车间调度中。
该算法是将sigmoid函数的变形函数应用到自适应遗传算法中,并将作业车间调度问题中的完工时间大小作为算法的评价指标,实现了交叉率和变异率随着完工时间的非线性自适应调整,较好地克服了标准遗传算法在解决作业车间调度问题时的“早熟”和稳定性差的缺点,以及传统的线性自适应遗传算法收敛速度慢的缺点。
以改进的自适应遗传算法和混合遗传算法为调度算法,设计并实现了作业车间调度系统,详细介绍了各个模块的功能与操作。
最后根据改进的编码进行遗传算法的设计,本文提出了一种求解车间作业调度问题的改进的遗传算法,并给出仿真算例表明了该算法的有效性。
关键词:作业车间调度;遗传算法;改进染色体编码;生产周期Solving jopshop scheduling problem based ongenetic algorithmAbstractSimply speaking, the job shop scheduling problem(JSP) is the equipment resources optimization question. Job Shop Scheduling Problem as an important part of Computer IntegratedManufacturing System (CIMS) engineering is indispensable, and has vital effect onproduction management and control system. In the competion ecvironment nowadays, how touse the assignments quickly and to plan production with due consideration for all concernedhas become a great subject for many manufactory.In recent years,the genetic algorithms obtained great development it was used to solve the job shop scheduling problem early.This paper discusses the chromosome code method in detail based on the genetic algorithms and make the improvement on it. Through the research on mathematics model of JSP and optimized algorithm, theimproved adaptive genetic algorithm (IAGA) obtained by applying the improved sigmoidfunction to adaptive genetic algorithm is proposed. And in IAGA for JSP, the fitness ofalgorithm is represented by completion time of jobs. Therefore, this algorithm making thecrossover and mutation probability adjusted adaptively and nonlinearly with the completiontime, can avoid such disadvantages as premature convergence, low convergence speed andlow stability. Experimental results demonstrate that the proposed genetic algorithm does notget stuck at a local optimum easily, and it is fast in convergence, simple to be implemented. the job shop scheduling system based on IAGA and GASH is designed andrealized, and the functions and operations of the system modules are introduced detailedly. In the end ,according to the code with improved carries on the genetic algorithms desing, this paper offer one improved genetic algorithms about soloving to the job shop scheduling problem, and the simulated example has indicated that this algorithm is valid.Keywords: jop shop scheduling; genetic algorithm; improvement chromosome code; production cycl毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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%第三步:交叉
newfarm=cell(1,N);%交叉产生的新种群存在其中
Ser=randperm(N);
for i=1:2:(N-1)
A=farm{Ser(i)};%父代个体
B=farm{Ser(i+1)};
Manner=unidrnd(2);%随m,n]=size(T);%m是总工件数,n是总工序数
Xp=zeros(m,n);%最优决策变量
LC1=zeros(1,M);%收敛曲线1
LC2=zeros(1,N);%收敛曲线2
%第二步:随机产生初始种群
farm=cell(1,N);%采用细胞结构存储种群
for k=1:N
Ser=randperm(2*N);
for i=1:N
f1=FITNESS(Ser(2*i-1));
f2=FITNESS(Ser(2*i));
if f1<=f2
farm{i}=FARM{Ser(2*i-1)};
newfarm{i}=a;%交叉后的子代存入newfarm
newfarm{i+1}=b;
end
%新旧种群合并
FARM=[farm,newfarm];
%第四步:选择复制
FITNESS=zeros(1,2*N);
% Y3p 最优方案中,各工件各工序使用的机器编号
% Xp 最优决策变量的值,决策变量是一个实数编码的m×n矩阵
% LC1 收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
% LC2 收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
% 最后,程序还将绘出三副图片:两条收敛曲线图和甘特图(各工件的调度时序图)
%--------------------------------------------------------------------------
% 输入参数列表
% M 遗传进化迭代次数
% N 种群规模(取偶数)
% Pm 变异概率
% T m×n的矩阵,存储m个工件n个工序的加工时间
function [Zp,Y1p,Y2p,Y3p,Xp,LC1,LC2]=JSPGA(M,N,Pm,T,P)
%--------------------------------------------------------------------------
% JSPGA.m
% 车间作业调度问题遗传算法
%记录最佳个体和收敛曲线
minfitness=min(fitness)
meanfitness=mean(fitness)
LC1(counter+1)=minfitness;%收敛曲线1,各代最优个体适应值的记录
LC2(counter+1)=meanfitness;%收敛曲线2,各代群体平均适应值的记录
fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i-1));
else
farm{i}=FARM{Ser(2*i)};
fitness(i)=FITNESS(Ser(2*i));
end
end
if Manner==1
cp=unidrnd(m-1);%随机选择交叉点
%双亲双子单点交叉
a=[A(1:cp,:);B((cp+1):m,:)];%子代个体
b=[B(1:cp,:);A((cp+1):m,:)];
pos=find(fitness==minfitness);
Xp=farm{pos(1)};
%第五步:变异
for i=1:N
if Pm>rand;%变异概率为Pm
X=farm{i};
I=unidrnd(m);
X=zeros(m,n);
for j=1:n
for i=1:m
X(i,j)=1+(P(j)-eps)*rand;
end
end
farm{k}=X;
end
counter=0;%设置迭代计数器
while counter
% P 1×n的向量,n个工序中,每一个工序所具有的机床数目
% 输出参数列表
% Zp 最优的Makespan值
% Y1p 最优方案中,各工件各工序的开始时刻,可根据它绘出甘特图
% Y2p 最优方案中,各工件各工序的结束时刻,可根据它绘出甘特图
end
%输出结果并绘图
figure(1);
plotif=1;
X=Xp;
[Zp,Y1p,Y2p,Y3p]=COST(X,T,P,plotif);
figure(2);
plot(LC1);
figure(3);
plot(LC2);
J=unidrnd(n);
X(I,J)=1+(P(J)-eps)*rand;
farm{i}=X;
end
end
farm{pos(1)}=Xp;
counter=counter+1
fitness=zeros(1,N);
plotif=0;
for i=1:(2*N)
X=FARM{i};
Z=COST(X,T,P,plotif);%调用计算费用的子函数
FITNESS(i)=Z;
end
%选择复制采取两两随机配对竞争的方式,具有保留最优个体的能力
else
cp=unidrnd(n-1);%随机选择交叉点
a=[A(:,1:cp),B(:,(cp+1):n)];%双亲双子单点交叉
b=[B(:,1:cp),A(:,(cp+1):n)];
end