变异概率自适应调整的遗传算法GA程序资料

变异概率自适应调整的遗传算法算例

一：优化函数：()()*sin 10*2,[1,2]

f x x x x =+∈-+

A.变异概率自适应调整公式：

B.遗传算法参数 （1）种群规模设为80，遗传算子分别为轮盘法选择，多点点交叉和多点自适应变异；

（2）交叉概率0.7，变异概率0.01；

（3）最大进化代数为100代，保优操作。

C.程序框图

图 1 程序流程框图

()()12max 1max 1

,,m m m avg avg m m avg P P f f P f f f f P P f f --⎧-≥⎪-=⎨⎪<⎩ 开始 确定实际问题参数对参数集进行编码 初始化群体P(t) 群体P(t+1)（更新） 位串解码得参数 计算目标函数值 函数值向适应值映射 适应值调整 选择、交叉、自适应变异

群体评价 遗传操作 满足停止准则 结束

二：程序及运行结果

（1）%变异概率自适应调整的GA程序

%优化函数为f=x*sin(10*x)+2，其中，-1=

%编码长度为12位

%种群规模设为80，遗传算子分别为轮盘法选择，多点点交叉和多点自适应变异。

%交叉概率0.7，变异概率0.01

%最大进化代数为100代，保优操作。

%**********************%主函数*****************************************

function main()

global chrom lchrom oldpop newpop varible fitness popsize sumfitness %定义全局变量

global pcross pmutation temp bestfit maxfit gen bestgen

global maxgen po pp mp np

lchrom=12; %染色体长度

popsize=80; %种群大小

pcross=0.7; %交叉概率

pmutation=0.01; %变异概率

maxgen=100; %最大代数

po=0.1; %淘汰概率

pp=0.1; %保护概率

mp=floor(pp*popsize); %保护的个数

np=floor(po*popsize); %淘汰的个数

initpop; % 初始化种群

for gen=1:maxgen

objfun; %计算适应度值

pp_po; %执行保优操作

select; %选择操作

selfmutation; %自变异操作

crossover; %交叉操作

end

best

bestfit % 最佳个体适应度值输出

bestgen % 最佳个体所在代数输出

figure

gen=1:maxgen;

plot(gen,maxfit(1,gen)); % 进化曲线

hold on;

plot(bestgen,bestfit);

xlabel('Generation');

ylabel('Fitness');

%********************** 产生初始种群 ************************************ function initpop()

global lchrom oldpop popsize chrom

for i=1:popsize

chrom=rand(1,lchrom); % lchrom=12 染色体长度

for j=1:lchrom

if chrom(1,j)<0.5

chrom(1,j)=0;

else

chrom(1,j)=1;

end

end

oldpop(i,1:lchrom)=chrom;

end

%************************%计算适应度值************************************ function objfun()

global lchrom oldpop fitness popsize chrom maxfit gen varible avgfiness savgfitness % a=0;b=3;

a=0;b=10;

for i=1:popsize

chrom=oldpop(i,:);

c=decimal(chrom);

varible(1,i)=a+c*(b-a)/(2.^lchrom-1); %对应变量值

fitness(1,i)=varible(1,i)*sin(10*varible(1,i))+2;

avgfitness=sum(fitness)/popsize;

lsort; % 个体排序

maxfit(1,gen)=max(fitness); %求本代中的最大适应度值maxfit

%************************二进制转十进制********************************** function c=decimal(chrom)

global lchrom popsize

c=0;

for j=1:lchrom

c=c+chrom(1,j)*2.^(lchrom-j);

end

%************************* 个体从小到大排序 ************************ function lsort()

global popsize fitness oldpop

for i=1:popsize

j=i+1;

while j<=popsize

if fitness(1,i)>fitness(1,j)

tf=fitness(1,i); % 适应度值

tc=oldpop(i,:); % 基因代码

fitness(1,i)=fitness(1,j); % 适应度值互换

oldpop(i,:)=oldpop(j,:); % 基因代码互换

fitnescs(1,j)=tf;

oldpop(j,:)=tc;

end

j=j+1;

end

end

%*************************保优操作*****************************

function pp_po()

global popsize oldpop np

i=np+1; % np=floor(po*popsize); %淘汰的个数np