matlab遗传算法教程

A. matlab,遗传算法，求大佬帮忙

用遗传算法求最大值问题，可以这样来解决。

1、将最大值问题转换为最小值问题，即 max Z =- min Z；

2、建立其自定义函数，即

z=-(f1*40^1.5/1+f2*30^1.5/2+f2*20^1.5/2+。。。+f12*127^1.5/2+f12*5^1.5/4)

其中：f1,f2,f3,。。。f11,f12为0，1变量，可以用sign（）符号函数来处理。

3、用遗传算法ga（）函数求解，使用方法

objectivef=@ga_func;

nvars=12;

[x, fval] =ga(objectivef,nvars)

4、编程运行后得到

f1=1,f2=1,f3=1,f4=0,f5=1,f6=0,f7=1,f8=1,f9=1,f10=1,f11=1,f12=1

Zmax=27329.5018

B. matlab 遗传算法

function m_main()
clear
clc
Max_gen=100;% 运行代数
pop_size=100;%种群大小
chromsome=10;%染色体的长度
pc=0.9;%交叉概率
pm=0.25;%变异概率
gen=0;%统计代数
%初始化
init=40*rand(pop_size,chromsome)-20;
pop=init;
fit=obj_fitness(pop);
[max_fit,index_max]=max(fit);maxfit=max_fit;
[min_fit,index_min]=min(fit);best_indiv=pop(index_max,:);
%迭代操作
while gen<Max_gen
gen=gen+1; bt(gen)=max_fit;
if maxfit<max_fit;maxfit=max_fit;pop(index_min,:)=pop(index_max,:);best_indiv=pop(index_max,:);end
best_indiv_tmp(gen)=pop(index_max);
newpop=ga(pop,pc,pm,chromsome,fit);
fit=obj_fitness(newpop);
[max_fit,index_max]=max(fit);
[min_fit,index_min]=min(fit);
pop=newpop;
trace(1,gen)=max_fit;
trace(2,gen)=sum(fit)./length(fit);
end
%运行结果
[f_max gen_ct]=max(bt)%求的最大值以及代数
maxfit
best_indiv
%画图
% bt
hold on
plot(trace(1,:),'.g:');
plot( trace(2,:),'.r-');
title('实验结果图')
xlabel('迭代次数/代'),ylabel('最佳适应度（最大值）');%坐标标注
plot(gen_ct-1,0:0.1:f_max+1,'c-');%画出最大值
text(gen_ct,f_max+1, '最大值')
hold off

function [fitness]=obj_fitness(pop)
%适应度计算函数
[r c]=size(pop);
x=pop;
fitness=zeros(r,1);
for i=1:r
for j=1:c
fitness(i,1)=fitness(i,1)+sin(sqrt(abs(40*x(i))))+1-abs(x(i))/20.0;
end
end

function newpop=ga(pop,pc,pm,chromsome,fit);
pop_size=size(pop,1);
%轮盘赌选择
ps=fit/sum(fit);
pscum=cumsum(ps);%size(pscum)
r=rand(1,pop_size);qw=pscum*ones(1,pop_size);
selected=sum(pscum*ones(1,pop_size)<ones(pop_size,1)*r)+1;
newpop=pop(selected,:);
%交叉
if pop_size/2~=0
pop_size=pop_size-1;
end

for i=1:2:pop_size-1
while pc>rand
c_pt=round(8*rand+1);
pop_tp1=newpop(i,:);pop_tp2=newpop(i+1,:);
newpop(i+1,1:c_pt)=pop_tp1(1,1:c_pt);
newpop(i,c_pt+1:chromsome)=pop_tp2(1,c_pt+1:chromsome);
end

end
% 变异
for i=1:pop_size
if pm>rand
m_pt=1+round(9*rand);
newpop(i,m_pt)=40*rand-20;
end
end

C. 用matlab实现的遗传算法

f=inline('-(x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x))');
[x,val]=ga(f,1,[],[],[],[],0,9);
x,val=-val%注：由于遗传法的不确定性，每次得到的解可能不同。
————————————————————————————————
ga是matlab自带的遗传工具箱中的遗传算法函数，其中已经用到了选择、交叉、变异，你如果想知道其具体是怎么实现的，可以自己打开ga的源程序去看。

D. matlab中用遗传算法拟合方程

例如：
已知数据队列 buf=【5410.】
x取值 1：n n是队列长度
函数 f（x）=a+b*sin(c*x+d) .
avg 是队列平均值
a b c d 为参数 a范围 （2/3,1）*avg
b范围 （0,1/3）*avg
c的范围 （0,24*pi）
d （0,2*pi）
1、首先定义目标函数
function y=ga_curfit(x)
global ydata n
t=1:n;
y=0;
for i=1:n
y=y+(ydata(i)-(x(:,1)+x(:,2).*sin(x(:,3).*t(i)+x(:,4)))).^2/n;
end
y=sqrt(y);
end
2、把数据b.txt放在工作空间目录中
然后再命令窗口中输入
clear
global ydata n
format long g
load b.txt
ydata=b';
n=length(ydata);
avg=sum(ydata)/n;
LB=[2/3*avg 0 0 0];
UB=[1*avg 1/3*avg 24*pi 2*pi];
nvars=4;
options=gaoptimset;
options=gaoptimset(options,'PopulationSize',300);
options=gaoptimset(options,'CrossoverFraction',0.8);
options=gaoptimset(options,'MigrationFraction',0.1);
options=gaoptimset(options,'Generations',500);
options = gaoptimset(options,'TolFun',1e-50);
%options = gaoptimset(options,'InitialPopulation',final_pop);
options = gaoptimset(options,'Display','final');
options = gaoptimset(options,'PopInitRange',[LB;UB]);
options = gaoptimset(options,'PlotFcns',@gaplotbestf);
options=gaoptimset(options,'Vectorize','on');%目标函数向量化
[x,fval,exitflag,output,final_pop,scores]=ga(@ga_curfit,nvars,[],[],[],[],LB,UB,[],options);
t=1:n;
plot(t,ydata,'r*');
hold on
plot(t,x(1)+x(2)*sin(x(3)*t+x(4)))
legend('数据','拟合')

E. 在matlab中如何用遗传算法求解函数和的最小值

用遗传算法求已知函数的最小值点的方法：1、首先建立自定义函数，f(x)ga_fun=@(x)11*sin(6*x)+7*cos(5*x);2、其二用ga()函数求解最小值[x,fval,exitflag]=ga(ga_fun,1,[],[],[],[],lb) 3、然后用ezplot()函数或plot()函数，绘出其函数f(x)的图形及最小值点4、运行结果5、执行代码

F. matlab上的遗传算法函数优化

用ga函数，ga函数就是遗传算法的函数，它的调用格式为：
x
=
ga(fitnessfcn,nvars,a,b,aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options)
fitnessfcn就是待优化函数，nvars为变量个数，然后后面的lb是下界，ub是上界，你这个问题就需要这4个位置的参数，其他位置的参数用[]代替就行，由于ga函数默认是求待优化函数的最小值，所以要想求最大值需要把待优化函数取负，即编写为
function
y=myfun(x)
y=-x.*sin(10*pi.*x)-2;
把这个函数存为myfun.m，然后在命令行里敲
x=ga(@myfun,1,[],[],[],[],[1],[2])
会返回
optimization
terminated:
average
change
in
the
fitness
value
less
than
options.tolfun.
x
=
1.8506
由于遗传算法的原理其实是在取值范围内随机选择初值然后进行遗传，所以可能每次运行给出的值都不一样，比如再运行一次会返回
optimization
terminated:
average
change
in
the
fitness
value
less
than
options.tolfun.
x
=
1.6507
这个具体原因需要参考遗传算法的有关资料

G. MATLAB如何画遗传算法,

目前的MATLAB都直接集成了遗传算法工具箱，你可以直接在cmd窗口打：gatool，就出来一个GUI界面，自己填写上面的参数，直接运行就可以了，可以多种图形，也是可选的，还可以选择在File中的generate code，产生m代码，你可以根据自己的需求修改代码，画自己想要的图形。

H. 在matlab中如何用遗传算法求极值

matlab有遗传算法工具箱。

核心函数：
(1)function [pop]=initializega(num,bounds,eevalFN,eevalOps,options)--初始种群的生成函数
【输出参数】
pop--生成的初始种群
【输入参数】
num--种群中的个体数目
bounds--代表变量的上下界的矩阵
eevalFN--适应度函数
eevalOps--传递给适应度函数的参数
options--选择编码形式(浮点编码或是二进制编码)[precision F_or_B],如
precision--变量进行二进制编码时指定的精度
F_or_B--为1时选择浮点编码，否则为二进制编码,由precision指定精度)

(2)function [x,endPop,bPop,traceInfo] = ga(bounds,evalFN,evalOps,startPop,opts,...
termFN,termOps,selectFN,selectOps,xOverFNs,xOverOps,mutFNs,mutOps)--遗传算法函数
【输出参数】
x--求得的最优解
endPop--最终得到的种群
bPop--最优种群的一个搜索轨迹
【输入参数】
bounds--代表变量上下界的矩阵
evalFN--适应度函数
evalOps--传递给适应度函数的参数
startPop-初始种群
opts[epsilon prob_ops display]--opts(1:2)等同于initializega的options参数，第三个参数控制是否输出，一般为0。如[1e-6 1 0]
termFN--终止函数的名称,如['maxGenTerm']
termOps--传递个终止函数的参数,如[100]
selectFN--选择函数的名称,如['normGeomSelect']
selectOps--传递个选择函数的参数,如[0.08]
xOverFNs--交叉函数名称表，以空格分开，如['arithXover heuristicXover simpleXover']
xOverOps--传递给交叉函数的参数表，如[2 0;2 3;2 0]
mutFNs--变异函数表，如['boundaryMutation multiNonUnifMutation nonUnifMutation unifMutation']
mutOps--传递给交叉函数的参数表,如[4 0 0;6 100 3;4 100 3;4 0 0]

注意】matlab工具箱函数必须放在工作目录下
【问题】求f(x)=x+10*sin(5x)+7*cos(4x)的最大值，其中0<=x<=9
【分析】选择二进制编码，种群中的个体数目为10，二进制编码长度为20，交叉概率为0.95,变异概率为0.08
【程序清单】
%编写目标函数
function[sol,eval]=fitness(sol,options)
x=sol(1);
eval=x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x);
%把上述函数存储为fitness.m文件并放在工作目录下

initPop=initializega(10,[0 9],'fitness');%生成初始种群，大小为10
[x endPop,bPop,trace]=ga([0 9],'fitness',[],initPop,[1e-6 1 1],'maxGenTerm',25,'normGeomSelect',...
[0.08],['arithXover'],[2],'nonUnifMutation',[2 25 3]) %25次遗传迭代

运算借过为：x =
7.8562 24.8553(当x为7.8562时，f（x）取最大值24.8553)

注：遗传算法一般用来取得近似最优解，而不是最优解。

遗传算法实例2

【问题】在－5<=Xi<=5,i=1,2区间内，求解
f(x1,x2)=-20*exp(-0.2*sqrt(0.5*(x1.^2+x2.^2)))-exp(0.5*(cos(2*pi*x1)+cos(2*pi*x2)))+22.71282的最小值。
【分析】种群大小10，最大代数1000，变异率0.1,交叉率0.3
【程序清单】
％源函数的matlab代码
function [eval]=f(sol)
numv=size(sol,2);
x=sol(1:numv);
eval=-20*exp(-0.2*sqrt(sum(x.^2)/numv)))-exp(sum(cos(2*pi*x))/numv)+22.71282;
%适应度函数的matlab代码
function [sol,eval]=fitness(sol,options)
numv=size(sol,2)-1;
x=sol(1:numv);
eval=f(x);
eval=-eval;
%遗传算法的matlab代码
bounds=ones(2,1)*[-5 5];
[p,endPop,bestSols,trace]=ga(bounds,'fitness')

注：前两个文件存储为m文件并放在工作目录下，运行结果为
p =
0.0000 -0.0000 0.0055

大家可以直接绘出f(x)的图形来大概看看f（x）的最值是多少，也可是使用优化函数来验证。matlab命令行执行命令：
fplot('x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x)',[0,9])

evalops是传递给适应度函数的参数，opts是二进制编码的精度，termops是选择maxGenTerm结束函数时传递个maxGenTerm的参数，即遗传代数。xoverops是传递给交叉函数的参数。mutops是传递给变异函数的参数。