蚁群算法在最短路中的matlab代码

1、蚁群算法在最短路中的matlab代码这是一个牛人写的,先存下,有时间好好学习!下面的程序是蚁群算法在最短路中的应用,稍加扩展即可应用于机器人路径规划function ROUTES,PL,Tau=ACASP(G,Tau,K,M,S,E,Alpha,Beta,Rho,Q% -% ACASP.m% 蚁群算法动态寻路算法% ChengAihua,PLA Information Engineering University,ZhengZhou,China% All rights reserved% -% 输入参数列表% G 地形图为01矩阵,如果为1表示障碍物% Tau 初始信息素矩阵(认为前面的觅食活

2、动中有残留的信息素% K 迭代次数(指蚂蚁出动多少波% M 蚂蚁个数(每一波蚂蚁有多少个% S 起始点(最短路径的起始点% E 终止点(最短路径的目的点% Alpha 表征信息素重要程度的参数% Beta 表征启发式因子重要程度的参数% Rho 信息素蒸发系数% Q 信息素增加强度系数% 输出参数列表% ROUTES 每一代的每一只蚂蚁的爬行路线% PL 每一代的每一只蚂蚁的爬行路线长度% Tau 输出动态修正过的信息素% -变量初始化-%loadD=G2D(G;N=size(D,1;%N表示问题的规模(象素个数MM=size(G,1;a=1;%小方格象素的边长Ex=a*(mod(E,MM-0

3、.5;%终止点横坐标if Ex=-0.5Ex=MM-0.5;endEy=a*(MM+0.5-ceil(E/MM;%终止点纵坐标Eta=zeros(1,N;%启发式信息,取为至目标点的直线距离的倒数%下面构造启发式信息矩阵for i=1:Nif ix=-0.5ix=MM-0.5;Eta(1,i=1/(ix-Ex2+(iy-Ey20.5;elseEta(1,i=100;endendROUTES=cell(K,M;%用细胞结构存储每一代的每一只蚂蚁的爬行路线PL=zeros(K,M;%用矩阵存储每一代的每一只蚂蚁的爬行路线长度% -启动K轮蚂蚁觅食活动,每轮派出M只蚂蚁- for k=1:Kdisp

4、(k;for m=1:M% 第一步:状态初始化W=S;%当前节点初始化为起始点Path=S;%爬行路线初始化PLkm=0;%爬行路线长度初始化TABUkm=ones(1,N;%禁忌表初始化TABUkm(S=0;%已经在初始点了,因此要排除DD=D;%邻接矩阵初始化% 第二步:下一步可以前往的节点DW=DD(W,:;DW1=find(DWfor j=1:length(DW1if TABUkm(DW1(j=0DW(j=inf;endendLJD=find(DWLen_LJD=length(LJD;%可选节点的个数% 觅食停止条件:蚂蚁未遇到食物或者陷入死胡同while W=E&&L

5、en_LJD>=1% 第三步:转轮赌法选择下一步怎么走PP=zeros(1,Len_LJD;for i=1:Len_LJDPP(i=(Tau(W,LJD(iAlpha*(Eta(LJD(iBeta;endPP=PP/(sum(PP;%建立概率分布Pcum=cumsum(PP;Select=find(Pcum>=rand;% 第四步:状态更新和记录Path=Path,to_visit;%路径增加PLkm=PLkm+DD(W,to_visit;%路径长度增加W=to_visit;%蚂蚁移到下一个节点for kk=1:Nif TABUkm(kk=0DD(W,kk=inf;TABUkm(W

6、=0;%已访问过的节点从禁忌表中删除for j=1:length(DW1if TABUkm(DW1(j=0DW(j=inf;endendLJD=find(DWLen_LJD=length(LJD;%可选节点的个数end% 第五步:记下每一代每一只蚂蚁的觅食路线和路线长度ROUTESk,m=Path;if Path(end=EPL(k,m=PLkm;elsePL(k,m=inf;endend% 第六步:更新信息素Delta_Tau=zeros(N,N;%更新量初始化for m=1:Mif PL(k,m ROUT=ROUTESk,m;TS=length(ROUT-1;%跳数PL_km=PL(k,m

7、;for s=1:TSx=ROUT(s;Delta_Tau(y,x=Delta_Tau(y,x+Q/PL_km;endendendTau=(1-Rho.*Tau+Delta_Tau;%信息素挥发一部分,新增加一部分end% -绘图-plotif=1;%是否绘图的控制参数if plotif=1%绘收敛曲线meanPL=zeros(1,K;minPL=zeros(1,K;for i=1:KPLK=PL(i,:;Nonzero=find(PLKPLKPLK=PLK(Nonzero;meanPL(i=mean(PLKPLK;minPL(i=min(PLKPLK;endfigure(1plot(mean

8、PL;grid ontitle('收敛曲线(平均路径长度和最小路径长度' xlabel('迭代次数'ylabel('路径长度'%绘爬行图figure(2axis(0,MM,0,MMfor i=1:MMfor j=1:MMif G(i,j=1x1=j-1;y1=MM-i;x2=j;y2=MM-i;x4=j-1;y4=MM-i+1;fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,0.2,0.2,0.2;hold onelsex1=j-1;y1=MM-i;x2=j;y2=MM-i;x3=j;y3=MM-i+1;x4=j-1;y4=MM-i+1

9、;fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,1,1,1;hold onendendendhold onLENROUT=length(ROUT;Rx=ROUT;Ry=ROUT;for ii=1:LENROUTRx(ii=a*(mod(ROUT(ii,MM-0.5;if Rx(ii=-0.5Rx(ii=MM-0.5;endRy(ii=a*(MM+0.5-ceil(ROUT(ii/MM;endplot(Rx,Ryendplotif2=1;%绘各代蚂蚁爬行图if plotif2=1figure(3axis(0,MM,0,MMfor i=1:MMfor j=1:MMif G(i,j=1x4=j-1;y4=MM-i+1;fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,0.2,0.2,0.2; hold onelsex1=j-1;y1=MM-i;x2=j;y2=MM-i;x3=j;y3=MM-i+1;x4=j-1;y4=MM-i+1;fill(x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,1,1,1;hold onendendendfor k=1:KPLK=PL(k,:;minPLK=min(PLK;pos=find(PLK=minPLK;m=pos(1;ROUT=ROUTESk,m;LENROUT=len