matlab遗传算法工具箱及其应用

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函数crtbase
BaseVec = crtbase(Lind, Base) % This function creates a vector containing the base of the loci crtbase产生向量的元 素对应染色体结构的基因座 BaseVec = crtbase([4,6],[8,5]) %创建一有4个基数为8的基 本字符{0，1，2，3，4，5，6，7}和6个基数为5的基本字符 {0，1，2，3，4}的基本字符向量
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函数crtbp
crtbp % 创建二进制串染色体 ① [Chrom,Lind,BaseV] = crtbp(Nind,Lind) %创建一大小为 Nind× Lind的随机二元矩阵，这里Nind指定种群中个体的数 量，Lind指定个体的长度。此格式习惯于指定染色体的尺寸 (维度)。 ② [Chrom,Lind,BaseV] = crtbp(Nind,BaseV) %返回长度为 Lind 的染色体结构，染色体基因位的基本字符由向量BaseV 决定 ③ [Chrom,Lind,BaseV] = crtbp(Nind,Lind,Base) %用于产生 基本字符为Base的染色体矩阵。如果Base是向量，Base的 元素值指定了染色体的基因位的基本字符。在这种情况下， 右边的第二个变元可省略，即为格式②。
ranking 常用的基于秩的适应度计算 scaling 比率适应度计算
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函数 ranking
功能：基于排序的适应度分配。 格式：① FitnV = ranking(ObjV) ② FitnV = ranking(ObjV,RFun) ③ FitnV = ranking(ObjV,RFun,SUBPOP) ranking按照个体的目标值ObjV由小到大的顺序对它们进行 排序，并返回一包含对应个体适应度值FitnV的列向量。这 个函数是从最小化方向对个体进行排序的. RFun是一任选向量，有1、2或length(ObjV)个参数。 （1）如果省略RFun或为NaN，则采用线性排序，选择压差 假设为2。
100 50 30 20] % upper bound Chrom = crtrp(6,FieldDR)
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二、遗传算法工具箱结构
2、适应度计算：ranking，scaling。 适应度函数用于转换目标函数值，给每一个个体一个非
负的价值数。这个工具箱支持Goldberg的偏移法和比率法 以及贝克的线性评估算法。另外，ranking函数支持非线性 评估。
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函数crtbp
crtbp % 创建二进制串染色体 ① 创建一个长度为9、有6个个体的随机种群。 [Chrom,Lind,BaseV] = crtbp (6,9)
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函数crtbp
② 创建一长度为9有6个个体的随机种群，这里前四个基因 位是基本字符{0，1，2，3，4，5，6，7}，后五个基因位是 基本字符{0，1，2，3}。 BaseV = crtbase([4 5], [8 4]); [Chrom,Lind,BaseV] = crtbp(6,BaseV) ; 或 [Chrom,Lind,BaseV] = crtbp(6,[8 8 8 8 4 4 4 4 4]);
第四讲 遗传算法工具箱及应用
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内容提要 • 遗传算法流程回顾 • 遗传算法工具箱结构 • 遗传算法工具箱通用函数 • 遗传算法工具箱应用
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一、遗传算法流程回顾
个体
生成初始种群 计算适应度
染色体
基因
遗传算法基本流程框图
终止 ? 选择-复制
交叉 变异 生成新一代种群
结束
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二、遗传算法工具箱结构
本节介绍的是英国谢菲尔德大学开g
SUBPOP是一任选参数，指明在ObjV中子种群的数量。如 果省略SUBPOP或为NaN，则假设SUBPOP=1。在ObjV中 的所有子种群大小必须相同。 如果ranking被调用于多子种群，则ranking独立地对每个子 种群执行。
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函数 ranking
（2）如果RFun是一在[1，2]内的标量，则是线性排序，这 个标量指定选择的压差。 （3）如果RFun是一具有两个参数的向量，则 RFun(1)：对线性排序，标量指定的选择压差RFun(1)必须 在[1，2]之间；对非线性排序，RFun(1)必须在[1， length(ObjV)-2]之间。如果为NaN，则RFun(1)假设为2。 RFun(2)：指定排序方法。0为线性排序，1为非线性排序。 （4）如果RFun为长为length(ObjV)的向量，则它包含对每 一行的适应度值计算。
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二、遗传算法工具箱结构
1、种群表示和初始化函数：crtbase，crtbp，crtp。
crtbase crtbp crtrp
创建种群 创建基向量 创建任意离散随机种群 创建实值初始种群
GA工具箱支持二进制、整数和浮点数的基因表示。二进制 和整数种群可以使用工具箱中的crtbp建立二进制种群。 crtbase是附加的功能，它提供向量描述整数表示。种群的 实值可用crtrp进行初始化。在二进制代码和实值之间的变 换可使用函数bs2rv，它支持格雷码和对数编码。
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函数 crtrp
Chrom = crtrp(Nind,FieldDR); % 创建元素为均匀分布随机 十进制数染色体 Nind - A scalar containing the number of individuals in the new population.指定了种群中个体的数量 FieldDR - A matrix of size 2 by number of variables describing the boundaries of each variable. FieldDR = [-100 -50 -30 -20; % lower bound
由于MATLAB高级语言的通用性，对问题用 M文件编码，与此配对的是MATLAB先进的数 据分析、可视化工具、特殊目的的应用领域工 具箱和展现给使用者具有研究遗传算法可能性 的一致环境。
GA工具箱本质是个函数包，用户只要安装 了这个工具箱或者软件自带了这个工具箱，就 可以调用这些函数命令，从而编写出强大的 MATLAB遗传算法程序。