《2022年遗传作业 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年遗传作业 .pdf（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 作业说明：1 智能优化算法任选，停机条件采用达到最大进化代数时停止。2 对每个问题分别独立运行30 次，列表提供 30 次中得到的最好目标函数值、最差目标函数值、平均目标函数值以及标准方差。3 打印程序代码和 30 次运行中运行结果最好的一次结果，结果包括最好解，最好值，以及收敛曲线图。1 全局优化问题编程求解下面函数：Generalized Griewank Function 的全局最小解及最小值。（已知全局最小值为 0）30302111cos14000iiiixfxxi，600600ix，i=1,2,.,30 解：调用 matlab工具箱function f=lbw(x)ifx(1)6
2、00|x(2)600|x(3)600|x(4)600|x(5)600|x(6)600|x(7)600|x(8)600|x(9)600|x(10)600|x(11)600|x(12)600|x(13)600|x(14)600|x(15)600|x(16)600|x(17)600|x(18)600|x(19)600|x(20)600|x(21)600|x(22)600|x(23)600|x(24)600|x(25)600|x(26)600|x(27)600|x(28)600|x(29)600|x(30)600 f=inf;else al=1;for i=1:1:30 al=al*cos(x(i)/
3、sqrt(i);end f=sum(x.*x)/4000-al+1;end并在命令窗口键入：options=gaoptimset(Generations,800,StallGenLimit,800,PlotFcns,gaplotbestf);x,f=ga(lbw,30,options)名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 8 页 -2 得到运行结果：命令窗口的结果：Optimization terminated:maximum number of generations exceeded.x=Columns 1 through 8-0.0056 0.0037-0.007
4、0 0.0034 0.0056 0.0087-0.0076-0.0010 Columns 9 through 16-0.0306-0.0142-0.0524 0.0216 0.0091 0.0035 0.0306-0.0112 Columns 17 through 24 0.0172 0.0059 0.0233 0.0323 0.0150-0.0442 0.0008 0.0414 Columns 25 through 30-0.0241 0.0263-0.0257-0.0093-0.0001-0.0173 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 8 页 -3 f=1.14
5、33e-04 可见运行的最小值为：1.1433e-04 运行 30 次，得表：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4.6961e-04 2.2880e-04 1.1433e-04 1.3317e-04 2.1139e-04 2.8220e-04 2.2413e-04 2.7326e-04 1.2244e-04 2.1655e-04 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 2.0609e-04 3.6561e-04 1.6317e-04 1.9312e-04 4.0926e-04 1.6327e-04 2.2613e-04 2.6061e-04 1.7317e-04 2
6、.3665e-04 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 2.6418e-04 2.3435e-04 2.0745e-04 2.2710e-04 2.2645e-04 1.7397e-04 2.1609e-04 1.4045e-04 2.4413e-04 2.4854e-04 2 约束优化问题焊接桁条设计问题（Design of a Welded Beam）该问题是在满足剪应力（），桁条弯曲压力（），桁条变形载重（cP），桁条的末端变形（），以及边界约束条件下，使得焊接桁条的费用最小的设计问题。4个连续设计变量1x，2x，3x，4x 分别对应图 1中的h，l，t，b。该设
7、计问题可建模成如下的约束优化问题：图1 焊接桁条结构示意图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 8 页 -4 Minimize 2123421.104710.0481114.0fxx xx xxsubject to 1max0gxx，2m a x0gxx，3140gxxx，2413420.104710.0481114.05.00gxxx xx，510.1250gxx6m a x0gxx，70cgxPP其中22222xxR，122Px x，MRJ，22xMP L，2213242xxxR，221321222122xxxJx x，2436PLxx x，33344PLxEx x
8、，2634324.013/36124cEx xxEPxLGL，6000P，14L，63010E，61210G，max13600，max30000，max0.25，10.12.0 x，20.110.0 x，30.110.0 x，40.12.0 x。（已知全局最优值为1.7248523。）解法雷同，调用库函数：T=8000;P=800;options=gaoptimset(PopulationSize,200,Generations,T,StallGenLimit,P,PlotFcns,dgaplotbestf);x,f=ga(lbw2,4,options)代码：function f=lbw2(x
9、)ifx(1)2.0|x(2)10.0|x(3)10.0|x(4)2.0|x(1)x(4)f=inf;endE=30*106;G=12*106;L=14;P=6000;M=P*(L+x(2)/2);R=sqrt(x(2)*x(2)/4+(x(1)+x(3)/2)2);J=2*sqrt(2)*x(1)*x(2)*(x(2)*x(2)/12+(x(1)+x(3)/2)2);tt=P/(sqrt(2)*x(1)*x(2);ttt=M*R/J;t=sqrt(tt*tt+2*tt*ttt*x(2)/2/R+ttt*ttt);xi=6*P*L/(x(4)*x(3)*x(3);deta=4*P*L*L*L/
10、(E*(x(3)3)*x(4);Pc=(4.013*E*sqrt(x(3)*x(3)*(x(4)6)/36)/(L*L)*(1-x(3)*sqrt(E/4/G)/(2*L);if0.10471*(x(1)2)+0.04811*x(3)*x(4)*(14.0+x(2)-5.00|0.125-x(1)0|PPc|t13600|xi30000|deta0.25 f=inf;else f=1.10471*x(1)*x(1)*x(2)+0.04811*x(3)*x(4)*(14.0+x(2);end名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 8 页 -6 另附：针对遗传算法，自己编写的
11、例题，在0,31的区间上，用二进制编码的遗传算法求最大值：函数 f(x)=x*x在0,31 上，求最大值：%?a?-?D?Do?33?-?11?-2?-CSDN?Dya?D%?D?o?clear all;M=80;%?o?yT=30;%?DD?yPc=0.5;%?2?Pm=0.002;%?a=0;%?b=31;%?accuracy=10(-3);%?%len=5;%len=fix(log2(b-a)/accuracy)+1;%?3?%?3?opopulation=round(rand(M,len);%?D?a?t?y%y?for count=1:1:T%?t?a?value=zeros(1,M
12、);for i=1:1:Mfor j=1:1:len value(i)=value(i)+population(i,j)*2(len-j);endendvalue=a+(b-a)*value/(2len-1)%?%=13 24 8 19;%(?a?T?)population;%=0 1 1 0 1;1 1 0 0 0;0 1 0 0 0;1 0 0 1 1%?|?fitness=zeros(1,M);F=value.*value;fitness=F;%?|?2?F?a|?o y?1?record(T)=max(fitness);%?p=0;q=0;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-
13、第 6 页，共 8 页 -7 for i=1:1:M p(i)=fitness(i)/sum(fitness);q(i)=sum(p);endp ;%?q;choose=rand(1,M);population_choose_result=zeros(M,len);%?1?for i=1:1:Mif choose(i)q(h-1)&(choose(i)=q(h)population_choose_result(i,:)=population(h,:);break;endendendendpopulation_choose_result;%?ypopulation_choose_result;v
14、alue_temp=zeros(1,M);for i=1:1:Mfor j=1:1:lenvalue_temp(i)=value_temp(i)+population_choose_result(i,j)*2(len-j);endendvalue_temp=a+(b-a)*value_temp/(2len-1)%?%?DD?for i=1:1:M/2%round(M*Pc)find=ceil(M*(rand()/2+0.5);%?y?find_positition=ceil(len*rand();%?y?%?a?temp=0;for j=find_positition:1:len temp=p
15、opulation_choose_result(i,j);population_choose_result(i,j)=population_choose_result(find,j);population_choose_result(find,j)=temp;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 8 页 -8 endendpopulation_choose_result;%?y?population=population_choose_result;%?DD?variation=rand();if variationPm find=ceil(M*rand();find_positition=ceil(len*rand();%?y?if population(find,find_positition)=1 population(find,find_positition)=0;else population(find,find_positition)=1;endendendplot(record,1:T)且输出得结果也显示，最佳的x 值取在了 31 附近由图也可知，自己编写的代码中，当运行几代以后，最大值就在31 附近取得，自己编写的二进制编码的代码符合检验名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 8 页 -