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matlab调用遗传算法

发布时间:2022-05-15 10:08:06

⑴ matlab工具箱中的神经网络和遗传算法要怎么调用

都是有两种调用方法,一种图形界面的,这个从开始菜单,然后工具,然后从里面找神经网络
neural
network,遗传算法工具是
全局优化工具箱里面的,global
optimization。
另外
一种通过命令行调用,这个需要你理解你都要做什么,我用神经网络举例。第一步需要先整理出输入变量和输出变量,第二步设计并初始化神经网络,第三部训练,第四部获得结果。
如果你想结合这两者,就会更加复杂,详细的你可以再问。我曾经做过用遗传算法优化神经网络的工具。

⑵ 怎么调用matlab遗传算法工具箱啊

直接在命令窗口里边输入gatool就行了,用遗传算法还可以使用ga函数,具体使用格式可以在help系统里看ga,你还可以按照如下步骤打开遗传算法工具箱:1,打开matlab,2点击左下方的start按钮
3,点toolboxes,打开后选择genetic
algorithm
and
direct
search
然后就可以进入gatool了,然后就会弹出ga工具箱(注:我的版本是7.7的,不同版本可能不同),希望对你有用哈!

⑶ matlab的遗传算法 如何调用已经训练好的神经网络输出

遗传算法优化的BP神经网络建模借鉴别人的程序做出的仿真,最近才有时间整理。
目标:
对y=x1^2+x2^2非线性系统进行建模,用1500组数据对网络进行构建网络,500组数据测试网络。由于BP神经网络初始神经元之间的权值和阈值一般随机选择,因此容易陷入局部最小值。本方法使用遗传算法优化初始神经元之间的权值和阈值,并对比使用遗传算法前后的效果。
步骤:
未经遗传算法优化的BP神经网络建模
1、 随机生成2000组两维随机数(x1,x2),并计算对应的输出y=x1^2+x2^2,前1500组数据作为训练数据input_train,后500组数据作为测试数据input_test。并将数据存储在data中待遗传算法中使用相同的数据。
2、 数据预处理:归一化处理。
3、 构建BP神经网络的隐层数,次数,步长,目标。
4、 使用训练数据input_train训练BP神经网络net。
5、 用测试数据input_test测试神经网络,并将预测的数据反归一化处理。
6、 分析预测数据与期望数据之间的误差。
遗传算法优化的BP神经网络建模
1、 读取前面步骤中保存的数据data;
2、 对数据进行归一化处理;
3、 设置隐层数目;
4、 初始化进化次数,种群规模,交叉概率,变异概率
5、 对种群进行实数编码,并将预测数据与期望数据之间的误差作为适应度函数;
6、 循环进行选择、交叉、变异、计算适应度操作,直到达到进化次数,得到最优的初始权值和阈值;
7、 将得到最佳初始权值和阈值来构建BP神经网络;
8、 使用训练数据input_train训练BP神经网络net;
9、 用测试数据input_test测试神经网络,并将预测的数据反归一化处理;
10、 分析预测数据与期望数据之间的误差。

⑷ 如何用matlab做遗传算法

遗传算法在matlab里有两个函数,分别是ga和gaoptimset,前者用来调用遗传算法,后者用来设定遗传算法的参数,具体内容可以doc ga查看,遗传算法有哪些参数可以直接在命令窗口输入gaoptimset查看,祝好。

⑸ 在matlab中如何用遗传算法求极值

matlab有遗传算法工具箱。

核心函数:
(1)function [pop]=initializega(num,bounds,eevalFN,eevalOps,options)--初始种群的生成函数
【输出参数】
pop--生成的初始种群
【输入参数】
num--种群中的个体数目
bounds--代表变量的上下界的矩阵
eevalFN--适应度函数
eevalOps--传递给适应度函数的参数
options--选择编码形式(浮点编码或是二进制编码)[precision F_or_B],如
precision--变量进行二进制编码时指定的精度
F_or_B--为1时选择浮点编码,否则为二进制编码,由precision指定精度)

(2)function [x,endPop,bPop,traceInfo] = ga(bounds,evalFN,evalOps,startPop,opts,...
termFN,termOps,selectFN,selectOps,xOverFNs,xOverOps,mutFNs,mutOps)--遗传算法函数
【输出参数】
x--求得的最优解
endPop--最终得到的种群
bPop--最优种群的一个搜索轨迹
【输入参数】
bounds--代表变量上下界的矩阵
evalFN--适应度函数
evalOps--传递给适应度函数的参数
startPop-初始种群
opts[epsilon prob_ops display]--opts(1:2)等同于initializega的options参数,第三个参数控制是否输出,一般为0。如[1e-6 1 0]
termFN--终止函数的名称,如['maxGenTerm']
termOps--传递个终止函数的参数,如[100]
selectFN--选择函数的名称,如['normGeomSelect']
selectOps--传递个选择函数的参数,如[0.08]
xOverFNs--交叉函数名称表,以空格分开,如['arithXover heuristicXover simpleXover']
xOverOps--传递给交叉函数的参数表,如[2 0;2 3;2 0]
mutFNs--变异函数表,如['boundaryMutation multiNonUnifMutation nonUnifMutation unifMutation']
mutOps--传递给交叉函数的参数表,如[4 0 0;6 100 3;4 100 3;4 0 0]

注意】matlab工具箱函数必须放在工作目录下
【问题】求f(x)=x+10*sin(5x)+7*cos(4x)的最大值,其中0<=x<=9
【分析】选择二进制编码,种群中的个体数目为10,二进制编码长度为20,交叉概率为0.95,变异概率为0.08
【程序清单】
%编写目标函数
function[sol,eval]=fitness(sol,options)
x=sol(1);
eval=x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x);
%把上述函数存储为fitness.m文件并放在工作目录下

initPop=initializega(10,[0 9],'fitness');%生成初始种群,大小为10
[x endPop,bPop,trace]=ga([0 9],'fitness',[],initPop,[1e-6 1 1],'maxGenTerm',25,'normGeomSelect',...
[0.08],['arithXover'],[2],'nonUnifMutation',[2 25 3]) %25次遗传迭代

运算借过为:x =
7.8562 24.8553(当x为7.8562时,f(x)取最大值24.8553)

注:遗传算法一般用来取得近似最优解,而不是最优解。

遗传算法实例2

【问题】在-5<=Xi<=5,i=1,2区间内,求解
f(x1,x2)=-20*exp(-0.2*sqrt(0.5*(x1.^2+x2.^2)))-exp(0.5*(cos(2*pi*x1)+cos(2*pi*x2)))+22.71282的最小值。
【分析】种群大小10,最大代数1000,变异率0.1,交叉率0.3
【程序清单】
%源函数的matlab代码
function [eval]=f(sol)
numv=size(sol,2);
x=sol(1:numv);
eval=-20*exp(-0.2*sqrt(sum(x.^2)/numv)))-exp(sum(cos(2*pi*x))/numv)+22.71282;
%适应度函数的matlab代码
function [sol,eval]=fitness(sol,options)
numv=size(sol,2)-1;
x=sol(1:numv);
eval=f(x);
eval=-eval;
%遗传算法的matlab代码
bounds=ones(2,1)*[-5 5];
[p,endPop,bestSols,trace]=ga(bounds,'fitness')

注:前两个文件存储为m文件并放在工作目录下,运行结果为
p =
0.0000 -0.0000 0.0055

大家可以直接绘出f(x)的图形来大概看看f(x)的最值是多少,也可是使用优化函数来验证。matlab命令行执行命令:
fplot('x+10*sin(5*x)+7*cos(4*x)',[0,9])

evalops是传递给适应度函数的参数,opts是二进制编码的精度,termops是选择maxGenTerm结束函数时传递个maxGenTerm的参数,即遗传代数。xoverops是传递给交叉函数的参数。mutops是传递给变异函数的参数。

⑹ 关于在matlab里实现遗传算法

遗传算法在matlab里有两个函数,分别是ga和gaoptimset,前者用来调用遗传算法,后者用来设定遗传算法的参数,具体内容可以doc
ga查看,遗传算法有哪些参数可以直接在命令窗口输入gaoptimset查看,祝好。

⑺ MATLAB遗传算法

function ret=Code(lenchrom,bound)
%本函数将变量编码成染色体,用于随机初始化一个种群
% lenchrom input : 染色体长度
% bound input : 变量的取值范围
% ret output: 染色体的编码值

flag=0;
while flag==0
pick=rand(1,length(lenchrom));
ret=bound(:,1)'+(bound(:,2)-bound(:,1))'.*pick; %线性插值
flag=test(lenchrom,bound,ret); %检验染色体的可行性
end
function ret=Cross(pcross,lenchrom,chrom,sizepop,bound)
%本函数完成交叉操作
% pcorss input : 交叉概率
% lenchrom input : 染色体的长度
% chrom input : 染色体群
% sizepop input : 种群规模
% ret output : 交叉后的染色体

for i=1:sizepop

% 随机选择两个染色体进行交叉
pick=rand(1,2);
while prod(pick)==0
pick=rand(1,2);
end
index=ceil(pick.*sizepop);
% 交叉概率决定是否进行交叉
pick=rand;
while pick==0
pick=rand;
end
if pick>pcross
continue;
end
flag=0;
while flag==0
% 随机选择交叉位置
pick=rand;
while pick==0
pick=rand;
end
pos=ceil(pick.*sum(lenchrom)); %随机选择进行交叉的位置,即选择第几个变量进行交叉,注意:两个染色体交叉的位置相同
pick=rand; %交叉开始
v1=chrom(index(1),pos);
v2=chrom(index(2),pos);
chrom(index(1),pos)=pick*v2+(1-pick)*v1;
chrom(index(2),pos)=pick*v1+(1-pick)*v2; %交叉结束
flag1=test(lenchrom,bound,chrom(index(1),:)); %检验染色体1的可行性
flag2=test(lenchrom,bound,chrom(index(2),:)); %检验染色体2的可行性
if flag1*flag2==0
flag=0;
else flag=1;
end %如果两个染色体不是都可行,则重新交叉
end
end
ret=chrom;

clc
clear all
% warning off

%% 遗传算法参数
maxgen=50; %进化代数
sizepop=100; %种群规模
pcross=[0.6]; %交叉概率
pmutation=[0.1]; %变异概率
lenchrom=[1 1]; %变量字串长度
bound=[-5 5;-5 5]; %变量范围

%% 个体初始化
indivials=struct('fitness',zeros(1,sizepop), 'chrom',[]); %种群结构体
avgfitness=[]; %种群平均适应度
bestfitness=[]; %种群最佳适应度
bestchrom=[]; %适应度最好染色体
% 初始化种群
for i=1:sizepop
indivials.chrom(i,:)=Code(lenchrom,bound); %随机产生个体
x=indivials.chrom(i,:);
indivials.fitness(i)= (x(1)*exp(-(x(1)^2 + x(2)^2)));
%-20*exp(-0.2*sqrt((x(1)^2+x(2)^2)/2))-exp((cos(2*pi*x(1))+cos(2*pi*x(2)))/2)+20+2.71289
% 这个是我的测试函数
% 如果有这个函数的话,可以得到最优值

end
%找最好的染色体
[bestfitness bestindex]=min(indivials.fitness);
bestchrom=indivials.chrom(bestindex,:); %最好的染色体
avgfitness=sum(indivials.fitness)/sizepop; %染色体的平均适应度
% 记录每一代进化中最好的适应度和平均适应度
trace=[];

%% 进化开始
for i=1:maxgen

% 选择操作
indivials=Select(indivials,sizepop);
avgfitness=sum(indivials.fitness)/sizepop;
% 交叉操作
indivials.chrom=Cross(pcross,lenchrom,indivials.chrom,sizepop,bound);
% 变异操作
indivials.chrom=Mutation(pmutation,lenchrom,indivials.chrom,sizepop,[i maxgen],bound);

% 计算适应度
for j=1:sizepop
x=indivials.chrom(j,:);
indivials.fitness(j)=(x(1)*exp(-(x(1)^2 + x(2)^2)));
%-20*exp(-0.2*sqrt((x(1)^2+x(2)^2)/2))-exp((cos(2*pi*x(1))+cos(2*pi*x(2)))/2)+20+2.71289
% -20*exp(-0.2*sqrt((x(1)^2+x(2)^2)/2))-exp((cos(2*pi*x(1))+cos(2*pi*x(2)))/2)+20+2.71289;

end

%找到最小和最大适应度的染色体及它们在种群中的位置
[newbestfitness,newbestindex]=min(indivials.fitness);
[worestfitness,worestindex]=max(indivials.fitness);
% 代替上一次进化中最好的染色体
if bestfitness>newbestfitness
bestfitness=newbestfitness;
bestchrom=indivials.chrom(newbestindex,:);
end
indivials.chrom(worestindex,:)=bestchrom;
indivials.fitness(worestindex)=bestfitness;

avgfitness=sum(indivials.fitness)/sizepop;

trace=[trace;avgfitness bestfitness]; %记录每一代进化中最好的适应度和平均适应度
end
%进化结束

%% 结果显示
[r c]=size(trace);
figure
plot([1:r]',trace(:,1),'r-',[1:r]',trace(:,2),'b--');
title(['函数值曲线 ' '终止代数=' num2str(maxgen)],'fontsize',12);
xlabel('进化代数','fontsize',12);ylabel('函数值','fontsize',12);
legend('各代平均值','各代最佳值','fontsize',12);
ylim([-0.5 5])
disp('函数值 变量');
% 窗口显示
disp([bestfitness x]);

⑻ 关于matlab遗传算法的问题,

你如果想调用matlab自带的工具箱,那么约束条件必须符合它的要求,即约束条件包含的是线性不等式、线性等式,边界和非线性不等式,。如果你的约束条件还含有其他的,如整数规划。那么你就得修改了计算流程了。
把遗传和BP,模拟退火、粒子群、蚁群或其他智能算法连接起来混合使用主要是对算法性能的进一步优化。

⑼ matlab上的遗传算法函数优化

用ga函数,ga函数就是遗传算法的函数,它的调用格式为:
x
=
ga(fitnessfcn,nvars,a,b,aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options)
fitnessfcn就是待优化函数,nvars为变量个数,然后后面的lb是下界,ub是上界,你这个问题就需要这4个位置的参数,其他位置的参数用[]代替就行,由于ga函数默认是求待优化函数的最小值,所以要想求最大值需要把待优化函数取负,即编写为
function
y=myfun(x)
y=-x.*sin(10*pi.*x)-2;
把这个函数存为myfun.m,然后在命令行里敲
x=ga(@myfun,1,[],[],[],[],[1],[2])
会返回
optimization
terminated:
average
change
in
the
fitness
value
less
than
options.tolfun.
x
=
1.8506
由于遗传算法的原理其实是在取值范围内随机选择初值然后进行遗传,所以可能每次运行给出的值都不一样,比如再运行一次会返回
optimization
terminated:
average
change
in
the
fitness
value
less
than
options.tolfun.
x
=
1.6507
这个具体原因需要参考遗传算法的有关资料

⑽ matlab遗传算法怎么输入参数

遗传算法工具箱的函数GA基本调用格式如下:
X = GA(FITNESSFCN,NVARS,A,b,Aeq,beq,lb,ub)
其中前两个参数分别是适应度函数和变量个数,第三、四个参数(A和b)即为线性不等式约束。

你现在需要做的是,增加几个线性约束条件:
x1 < x2
x2 < x3
x3 < x4
x4 < x5
不过,有个问题,遗传算法等优化工具对不等式约束的要求,都必须是闭集(带等号的不等式),也就是说,要的是类似下面这样的约束:
x1 <= x2
x2 <= x3
x3 <= x4
x4 <= x5

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