一、實驗目的
1.掌握遺傳演算法的基本原理和步驟。
2. 複習vb、vc的基本概念、基本語法和程式設計方法,並熟練使用vb或vc編寫遺傳演算法程式。
二、實驗內容
1. 上機編寫程式,解決以下函式優化問題:
2. 除錯程式。
3. 根據實驗結果,撰寫實驗報告。
三、實驗原理
遺傳演算法是一類隨機優化演算法,但它不是簡單的隨機比較搜尋,而是通過對染色體的評價和對染色體中基因的作用,有效地利用已有資訊來指導搜尋有希望改善優化質量的狀態。
標準遺傳演算法流程圖如下圖所示,主要步驟可描述如下:
① 隨機產生一組初始個體構成初始種群。
② 計算每乙個體的適配值(fitness value
,也稱為適應度)。適應度值是對染色體(個體
)進行評價的一種指標,是
ga進行優化所用的主要資訊,它與個體的目標值存在一種對應關係。
③ 判斷演算法收斂準則是否滿足,若滿足,則輸出搜尋結果;否則執行以下步驟。
④ 根據適應度值大小以一定方式執行複製操作(也稱為選擇操作)。
⑤ 按交叉概率pc執行交叉操作。
⑥ 按變異概率pm執行變異操作。
⑦ 返回步驟②。
圖1.1 標準遺傳演算法流程圖
**實現::::::
#include #include #include #include#define byte unsigned char
#define step 200 //步長
#define max 50
#define n 10 //隨機數個數
#define pt 0.25 //交叉的概率,個數=pt*n 舍,小於n 0~(n2+1)隨機數,之後部分開始交叉
#define pm 0.01 //變異的概率,個數=pm*n*n2 入,小於n 0~(n*(n2+1))隨機數/(n2+1)=個體,0~(n*(n2+1))隨機數%(n2+1)=該個體基因位置
#define n2 15//2的15次方,共16位
#define next_t (int)(pt*n)//交叉個數
#define next_m (int)(pm*n+1)//變異個數 向後約等於
#define e 0.001//次數限制閾值
/*int n=10; //隨機數個數
float pt=0.25; //交叉的概率,個數=pt*n 舍,小於n 0~(n2+1)隨機數,之後部分開始交叉
float pm=0.01; //變異的概率,個數=pm*n*n2 入,小於n 0~(n*(n2+1))隨機數/(n2+1)=個體,0~(n*(n2+1))隨機數%(n2+1)=該個體基因位置
*/byte bitary[n][n2+1],bitary0[n][n2+1];//二進位制
int src1[n];
float showtype(int a);//表現型
void binnum(int a);//二進位制位數n2
float fit_func(float a);//適應度
void dectobin (int src,int num);//十進位制轉二進位制
void bintodec (void);//十進位制轉二進位制
int selectt(float a,float b[10]);//選擇交叉個體
int selectm(float a,float b[10]);//選擇變異個體
void main(void)
printf("\n第%d代適配總值\n%f\n",count,sumfit);//第0代
count++;
min=sumfit;
printf("\n遺傳到下一代的概率\n");
for(i=0;isumfit)
while(fabs(min-min1)>e&&count0)//兩個不同個體交叉
while(new_t[i]==new_t[i-1])
new_t[i]=rand()%n;
printf("%d, ",new_t[i]);
} srand( (unsigned)time(null) );//隨機產生交叉位置
k=rand()%n2;//0~14的十進位制數
printf("\n隨機產生交叉位置 %d\n",k);
printf("\n原編碼\n");
for(j=n2;j>=0;j--)
printf("%c",bitary[new_t[0]][j]);
printf("\n");
for(j=n2;j>=0;j--)
printf("%c",bitary[new_t[1]][j]);
printf("\n位置%d後交叉編碼\n",k);
char temp;
for(i=k+1;i=0;j--)
printf("%c",bitary[new_t[0]][j]);
printf("\n");
for(j=n2;j>=0;j--)
printf("%c",bitary[new_t[1]][j]);
//從新一代選擇個體變異
printf("\n隨機產生變異個體號 ");
srand( (unsigned)time(null) );
for(i=0;i<1;i++) //簡單起見變異數設為1個
printf("\n");
count++;
//新的bitary即產生第二代
printf("\n新產生的第%d代\n",count);
for(i=0;i=0;j--)
printf("%c",bitary[i][j]);
printf("\n");
} bintodec ();//二進位制轉十進位制
for(i=0;i
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