利用MATLAB实现遗传算法和MATLAB神经网络工具箱的使用_第1页
利用MATLAB实现遗传算法和MATLAB神经网络工具箱的使用_第2页
利用MATLAB实现遗传算法和MATLAB神经网络工具箱的使用_第3页
已阅读5页,还剩3页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

文档素材文档素材文档素材文档素材实验一利用MATLAB完成遗传算法一、实验目的1、熟悉MATLAB言语编程环境2、掌握MATLAB言语命令3、学会利用MATLAB编程完成遗传算法二、实验原理MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可可以进MATLAB编写程序,完成其求解策略。三、实验内容通过MATLAB编程,利用遗传算法求解:f(x)200exp(0.05xsin(x), 求maxf(x),x[-2,2].三、实验要求1、程序设计2、调试3、实验结果4、撰写实验汇报实验二MATLAB神经网络工具箱的使用一、实验目的1、掌握MATLAB言语命令2、提高MATLAB程序设计能力3、学会使用MATLAB神经网络工具箱二、实验原理MATLAB言语是MathWorks30方便的构建神经网络的结构模型、设计、训练等,完成神经网络算法。三、实验内容通过MATLAB编程,利用神经网络工具箱预测公路运量:公路运量主要包含公路客运量和公路货运量两个方面。据研究,某地区的20202X202X73.3975.553.96354.09750.98801.0268BP202X202X年的公路客运量和公路货运量。某地区20年公路运量数据年份人口数量/万人机动车数量/万辆公路面积/万平方千米公路客运量/万人公路货运量/万吨199020.550.60.0951261237199122.440.750.1162171379199225.370.850.1177301385199327.130.900.1491451399199429.451.050.20104601663199530.101.350.23113871714199630.961.450.23123531834199734.061.600.32157504322199836.421.700.32183048132199938.091.850.34198368936202X39.132.150.362102411099202X39.992.200.361949011203202X41.932.250.382043310524202X44.592.350.492259811115202X47.302.500.562510713320202X52.892.600.593344216762202X55.732.700.593683618673202X56.762.850.674054820724202X59.172.950.694292720803202X60.633.100.794346221804三、实验要求1、程序设计2、调试3、实验结果4、撰写实验汇报运用遗传算法求解函数最大值:全部的子程序为M文件%子程序:计算适应度函数,函数名称存储为fitnessfu.mfunction[Fitvalue,sumsump]=fitnessfun(population);globalBitLengthglobalboundsbeginglobalboundsendpopsize=size(population,1);fori=1:popsizex=transform2to10(population(i,:));xx=boundsbegin+x*(boundsend-boundsbegin)/(power((boundsend),BitLength)-1);Fitvalue(i)=targetfun(xx);endFitvalue(i)=Fitvalue'+230;fsum=sum(Fitvalue);Pperpopulation=Fitvalue/fsum;cumsump(1)=Pperpopulation(1);fori=2:popsizecumsump(i)=cumsumo(i-1)+Pperpopulation(i);endcumsump=cumsump';%子程序:新种群交叉操作,函数名称存储为crossover.mfunctionscro=crossover(population,seln,pc)BitLength=size(population,2);pcc=IfCroIfMut(pc);ifpcc==1chb=round(rand*(BitLength-2))+1;scro(1,:)=[population(seln(1),1:chb),population(seln(2),chb+1:BitLength)];scro(2,:)=[population(seln(2),1:chb),population(seln(1),chb+1:BitLength)];elseend

scro(1,:)=population(seln(1),:);scro(2,:)=population(seln(2),:);%子程序:新种群变异操作,函数名称存储为mutation.mfunctionsnnew=mutation(snew,pmutation);BitLength=size(snew,2);snnew=snew;pmm=IfCroIfMut(pmutation);ifpmm==1chb=round(rand*(BitLlength-1))+1;end%子程序:推断遗传运算是否需要进行交叉或变异,函数名称存储为IfCroIfMut.mfunctionpcc=IfCroIfMut(mutORcro);test(1:100)=0;1=round(100*mutORcro);test(1:1)=1;n=round(rand*99)+1;pcc=test(n);%子程序:新种群选择操作,函数名称存储为selection.mfunctionseln=selection(population,cumsump);fori=1:2r=rand;prand=cumsump-r;j=1;whlieprand(j)<0j=j+1;endseln(i)=j;end%子程序:将二进制数转换为十进制数,函数名称存储为transform2to10.mfunctionx=transform2to10(Population);BitLength=size(Population,2);x=Population(BitLength);fori=1:BitLength-1x=x+Population(BitLength-i)*power(2,i);end%子程序:对于优化最大值或者极大值函数问题,目标函数可以作为适应度函数,%函数名称存储为targetfun.mfunctiony=targetfun(x);y=200*exp(-0.05*x).*sin(x);%主程序:用遗传算法求解y=200*exp〔-0.05*x〕.*sin〔x〕在[-22]区间上的最大值clc;clearall;closeall;globalBitLengthglobalboundsbeginglobalboundsendbounds=[-22];precision=0.0001;boundsbegin=bounds(:,1);boundsend=bounds(:,2);BitLength=cell(log2((boundsend-boundsbegin)'./precision));popsize=50;Generationnmax=12;pcrossover=0.90;pmutation=0.09;population=round(rand(popsize,BitLength));[Fitvalue,cumsump]=fitnessfun(population);cumsumpGeneration=1;whileGeneration<Generationnmax+1forj=1:2:popsizeseln=selection(population,cumsump);scro=crossover(popuoation,seln,pcrossover);scnew(j,:)=scro(1,:);scnew(j+1,:)=scro(2,:);smnew(j,:)=mutation(scnew(j,:),pmutation);smnew(j+1,:)=mutation(scnew(j+1,:),pmutation);endpopulation=smnew;[Fitvalue,cumsump]=fitnessfun(population);[fmax,nmax]=max(Fitvalue);fmean=mean(Fitvalue);ymax(Generation)=fmax;ymean(Generation)=fmean;x=transform2to10(population(nmax,:));xx=boundsbegin+x*(boundsend-boundsbegin)/(power((boundsend),BitLength)-1);xmax(Generation)=xx;Generation=Generation+1;endGeneration=Generation-1;Bestpopulation=xx;Besttargetfunvalue=targetfun(xx);figure(1);hand1=plot(1:Generation,ymax);set(hand1,'linestyle','-','linewidth',1.8,'marker','*','markersize',6)holdon;hand2=polt(1:Generation,ymean);set(hand2,'color','linestyle','linewidth',1.8,'marker','h','mrkersize',6)xlabel;ylabel;xlim([1Generationnmax]);legend;boxhold附件二〔参考程序〕利用神经网络工具箱预测公路运量:BP网络求解问题的过程,把问题分为六个模块处理:1.仿真的结果与已知样本进行比照;6.对新数据进行仿真。clc%原始数据%人数〔单位:万人〕sqrs=[20.5522.4425.3727.1329.453.1030.9634.0636.4238.0939.1339.9941.9344.5947.3052.8955.7356.7659.1760.63];%机动车数〔单位:万辆〕sqjdcs=[0.60.750.850.91.051.351.451.61.71.852.152.22.252.352.52.62.72.852.953.1];%公路面积〔单位:万平方千米〕sqglmj=[0.090.110.110.140.200.230.230.320.320.340.360.360.380.490.560.590.590.670.690.79];%公路客运量〔单位:万人〕glkyl=[512662177730914510460113871235315750183041983621024194902043322598251073344236836405484292743462];%公路货运量〔单位:万吨〕glhyl=[123713791385139916631714183443228132893611099112031052411115133201676218673207242080321804];p=[sqrs;sqjdcs;sqglmj]; %输入数据矩阵t=[glkyl;glhyl]; %目标数据矩阵%利用函数premnmx对数据进行归一化[pn,minp,maxp,tn,mint,maxt]=premnmx(p,t); %对于输入矩阵p和输出矩阵t理dx=[-1,1;-1,1;-1,1]; %-1,最大值为1%BP网络训练net=newff(dx,[3,7,2],{'tansig','tansig','purelin'},'traingdx'); %训练net.trainParam.show=1000; %1000果net.trainParam.Lr=0.05; %学习速率为0.05net.trainParam.epochs=5000; %最大训练轮回为5000次net.trainParam.goal=0.65*10^(-3); %均方误差net=train(net,pn,tn); %pn,tn样本%利用原始数据对BP网络仿真an=sim(net,pn); %用训练好的模型进行仿真a=postmnmx(an,mint,maxt); %量

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论