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《數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)matlab遺傳算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)matlab遺傳算法實(shí)驗(yàn)報(bào)告 碩士生考查課程考試試卷 考試科目:MATLAB教程 考生姓名:張宜龍考生學(xué)號(hào):21301XX3學(xué)院:管理學(xué)院專業(yè):管理科學(xué)與工程 考 生成績: 任課老師(簽名) 考試日期:年月日午時(shí)至?xí)r 《MATLAB教程》試題: A、利用MATLAB設(shè)計(jì)遺傳算法程序,尋找下圖11個(gè)端點(diǎn)的最短路徑,其中沒有連接的端點(diǎn)表示沒有路徑。要求設(shè)計(jì)遺傳算法
2、對(duì)該問題求解?! e h k B、設(shè)計(jì)遺傳算法求解f(x)極小值,具體表達(dá)式如下: 3 ?2?f(x1,x2,x3)??xi?i?1???x?,i?1,2,3 i?目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 要求必須使用m函數(shù)方式設(shè)計(jì)程序?! 、利用MATLAB編程實(shí)現(xiàn):三名商人各
3、帶一個(gè)隨從乘船渡河,一只小船只能容納二人,由他們自己劃行,隨從們密約,在河的任一岸,一旦隨從的人數(shù)比商人多,就殺人越貨,但是如何乘船渡河的大權(quán)掌握在商人手中,商人們?cè)鯓硬拍馨踩珊?? D、結(jié)合自己的研究方向選擇合適的問題,利用MATLAB進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 以上四題任選一題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 選擇題目: B、設(shè)計(jì)遺傳算法求解f(x)極小值,具體表達(dá)式如下: 3 ?2?f(x1,x2,x3)??xi?i?1???x?,i?1,2,3 i? 要求必須使用m函數(shù)方式設(shè)計(jì)程序?! ∫弧?/p>
4、題分析 這是一個(gè)簡(jiǎn)單的三元函數(shù)求最小值的函數(shù)優(yōu)化問題,可以利用遺傳算法來指導(dǎo)性搜索最小值。實(shí)驗(yàn)要求必須以matlab為工具,利用遺傳算法對(duì)問題進(jìn)行求解?! ≡诒緦?shí)驗(yàn)中,要求我們用M函數(shù)自行設(shè)計(jì)遺傳算法,通過遺傳算法基本原理,選擇、交叉、變異等操作進(jìn)行指導(dǎo)性鄰域搜索,得到最優(yōu)解。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及
5、個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 二、實(shí)驗(yàn)原理與數(shù)學(xué)模型 試驗(yàn)原理: 用遺傳算法求解函數(shù)優(yōu)化問題,遺傳算法是模擬生物在自然環(huán)境下的遺傳和進(jìn)化過程而形成的一種自適應(yīng)全局優(yōu)化概率搜索方法。其采納了自然進(jìn)化模型,從代表問題可能潛在解集的一個(gè)種群開始,種群由經(jīng)過基因編碼的一定數(shù)目的個(gè)體組成。每個(gè)個(gè)體實(shí)際上是染色體帶有特征的實(shí)體;初始種群產(chǎn)生后,按照適者生存和優(yōu)勝劣汰的原理,逐代演化產(chǎn)生出越來越好的解:在每一代,概據(jù)問題域中個(gè)體的適應(yīng)度大小挑選個(gè)體;并借助遺傳算子進(jìn)行組合交叉和主客觀變異,產(chǎn)生出代表新的解集的種群
6、。這一過程循環(huán)執(zhí)行,直到滿足優(yōu)化準(zhǔn)則為止。最后,末代個(gè)體經(jīng)解碼,生成近似最優(yōu)解?;诜N群進(jìn)化機(jī)制的遺傳算法如同自然界進(jìn)化一樣,后生代種群比前生代更加適應(yīng)于環(huán)境,通過逐代進(jìn)化,逼近最優(yōu)解?! ∵z傳算法是一種現(xiàn)代智能算法,實(shí)際上它的功能十分強(qiáng)大,能夠用于求解一些難以用常規(guī)數(shù)學(xué)手段進(jìn)行求解的問題,尤其適用于求解多目標(biāo)、多約束,且目標(biāo)函數(shù)形式非常復(fù)雜的優(yōu)化問題。但是遺傳算法也有一些缺點(diǎn),最為關(guān)鍵的一點(diǎn),即沒有任何理論能夠證明遺傳算法一定能夠找到最優(yōu)解,算法主要是根據(jù)概率論的思想來尋找最優(yōu)解。因此,遺傳算
7、法所得到的解只是一個(gè)近似解,而不一定是最優(yōu)解。數(shù)學(xué)模型目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解,并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力,可提升其的專業(yè)水平,并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展,保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展,特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃 對(duì)于求解該問題遺傳算法的構(gòu)造過程:確定決策變量和約束條件; 建立優(yōu)化模型; 確定編碼方法:用2個(gè)實(shí)數(shù)分別表示兩個(gè)決策變量,分別將的定義域離散化為從離散點(diǎn)-到離散點(diǎn)的Size個(gè)實(shí)數(shù)。 確定個(gè)體評(píng)價(jià)方法
8、:個(gè)體的適應(yīng)度直接取為對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值,即 F(x)?f(x1,x2,x3) 設(shè)計(jì)遺傳算子:選擇運(yùn)算使用比例選擇算子,交叉運(yùn)算使用單點(diǎn)交叉算 子,變異運(yùn)算使用基本位變異算子 確定遺傳算法的運(yùn)行參數(shù):群體大小M=500,終止進(jìn)化代數(shù)G=200,交叉概率Pc=,采用自適應(yīng)變異概率即變異概率與適應(yīng)度有關(guān),適應(yīng)度越小,變異概率越大?! 『?jiǎn)化數(shù)學(xué)模型:基本遺傳算法可定義為一個(gè)7元組:GA=(M,F,s,c,m,pc,pm)M——群體大??; F——個(gè)體適應(yīng)度評(píng)價(jià)函數(shù);s——選擇操作算于;c——交叉