1.模拟退火算法详解
2.模拟退火算法介绍
3.请问哪位有模拟退火遗传算法的模拟源程序?
4.一元函数模拟退火算法
模拟退火算法详解
模拟退火算法，源于金属退火过程的退火启发，是算法一种通过模拟物理冷却过程来寻找全局最优解的随机寻优算法。
1. 原理：金属退火是源码金属加热后缓慢冷却，使其内部粒子有序排列的模拟过程。模拟退火算法借鉴了这一原理，退火手游网站源码通过在解空间中随机移动并以一定概率接受能量增大的算法解，以寻找全局最优解。源码
2. 机制：算法从高温度开始，模拟随着温度降低，退火通过Metropolis准则，算法允许在能量增加时以概率接受新解，源码从而跳出局部最优，模拟趋向全局最优。退火其核心是算法概率突跳和温度调整。
3. 流程：算法包含两层循环，首先在每个温度层次上随机扰动产生新解，erp 源码 java再根据目标函数变化决定接受或拒绝，逐步降低温度直至找到全局最优。
4. 应用：模拟退火广泛用于VLSI设计、图像识别和神经网络等领域，因其能有效避免局部最优问题。
总结：模拟退火算法利用物理退火概念，通过随机搜索和概率性接受较差解，引导搜索过程趋向全局最优解。android 360源码希望本文的介绍能帮助理解这个算法的工作方式。
模拟退火算法介绍
1、模拟退火算法来源于固体退火原理，是一种基于概率的算法，将固体加温至充分高，再让其徐徐冷却，加温时，固体内部粒子随温升变为无序状，广告机 源码内能增大，而徐徐冷却时粒子渐趋有序，在每个温度都达到平衡态，最后在常温时达到基态，内能减为最小。
2、模拟退火算法(Simulated Annealing，SA)最早的httpd 源码 安装思想是由N. Metropolis 等人于年提出。 年,S. Kirkpatrick 等成功地将退火思想引入到组合优化领域。它是基于Monte-Carlo迭代求解策略的一种随机寻优算法，其出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般组合优化问题之间的相似性。模拟退火算法从某一较高初温出发，伴随温度参数的不断下降,结合概率突跳特性在解空间中随机寻找目标函数的全局最优解，即在局部最优解能概率性地跳出并最终趋于全局最优。
3、模拟退火算法是一种通用的优化算法，理论上算法具有概率的全局优化性能,目前已在工程中得到了广泛应用，诸如VLSI、生产调度、控制工程、机器学习、神经网络、信号处理等领域。
请问哪位有模拟退火遗传算法的源程序?
遗传算法求解f(x)=xcosx+2的最大值
其中在尺度变换部分应用到了类似模拟退火算法部分，所有变量均使用汉语拼音很好懂
//中国电子科技集团公司
//第一研究室
//呼文韬
//hu_hu@.com
//随机初始种群
//编码方式为格雷码
//选择方法为随机遍历
//采用了精英保存策略
//采用了自适应的交叉率和变异率
//采用了与模拟退火算法相结合的尺度变换
//采用了均匀交叉法
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>
#define IM1
#define IM2
#define AM (1.0/IM1)
#define IMM1 (IM1-1)
#define IA1
#define IA2
#define IQ1
#define IQ2
#define IR1
#define IR2
#define NTAB
#define NDIV (1+IMM1/NTAB)
#define EPS 1.2e-7
#define RNMX (1.0-EPS)
#define zhizhenjuli 0.
#define PI 3.
#define T0 //温度要取得很高才行。
#define zhongqunshu1
#define zuobianjie -
#define youbianjie
unsigned int seed=0; //seed 为种子，要设为全局变量
void mysrand(long int i) //初始化种子
{
seed = -i;
}
long a[1];
//double hundun;
//double c=4;
//设置全局变量
struct individual
{
unsigned *chrom; //染色体；
double geti;//变量值
double shiyingdu; //目标函数的值；
double fitness; //变换后的适应度值；
};
individual *zuiyougeti;//精英保存策略
int zhongqunshu; //种群大小
individual *nowpop;//当前代
individual *newpop;//新一代
double sumfitness;//当代的总适应度fitness
double sumshiyingdu;//当代的总适应度shiyingdu
double maxfitness;//最大适应度
double avefitness;//平均适应度
double maxshiyingdu;//最大适应度
double avgshiyingdu;//平均适应度
float pc;//交叉概率
float pm;//变异概率
int lchrom;//染色体长度
int maxgen;//最大遗传代数
int gen;//遗传代数
//函数
int flipc(double ,double );//判断是否交叉
int flipm(double );//判断是否变异
int rnd(int low,int high);//产生low与high之间的任意数
void initialize();//遗传算法初始化
void preselectfitness(); //计算sumfiness,avefitness,maxfitness
void generation();
double suijibianli();//产生随机遍历指针
int fuzhi(float );//选择要复制的个体
void crossover(individual ,individual ,individual &,individual &);//交叉
void bianyi(individual &);//变异
void mubiaohanshu(individual &);//计算适应度
void chidubianhuan(individual &);//对shiyingdu进行尺度变换赋给fitness
double ran1(long *);//随机数初始
void bianma(double bianliang,unsigned *p);//编码
double yima(unsigned *p);
void guanjiancanshujisuan();//计算shiyingdu,根据shiyingdu计算sumshiyingdu,对shiyingdu进行尺度变换变成fitness,根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
void jingyingbaoliu();
void glp(int n,int s,int *,int (*)[1],float (*)[1]);//glp生成函数
BOOL Exist(int Val, int Num, int *Array);//判断一个数在前面是否出现过
int cmpfitness(const void *p1,const void *p2)
{
float i=((individual *)p1)->shiyingdu;//现在是按照"适应度"排序，改成"个体"的话就是按照"个体"排序
float j=((individual *)p2)->shiyingdu;
return i<j ? -1:(i==j ? 0:1);//现在是按升序牌排列，将1和-1互换后就是按降序排列
}
void main()
{
initialize();
cout<<zuiyougeti->geti<<" "<<zuiyougeti->shiyingdu<<endl;/////////////
for(gen=1;gen<maxgen;gen++)
{ generation();
}
jingyingbaoliu();
cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(6)<<zuiyougeti->geti<<" "<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(6)<<(zuiyougeti->shiyingdu)<<endl;////////////////
delete [] newpop;
delete [] nowpop;
delete [] zuiyougeti;
system("pause");
}
void initialize()
{
int q[zhongqunshu1][1],s=1;
float xx[zhongqunshu1][1];//生成的glp用x储存
int h[1]={ 1};//生成向量
zuiyougeti=new individual;//最优个体的生成
zhongqunshu=;//种群数量
nowpop=new individual[zhongqunshu1];//当代
newpop=new individual[zhongqunshu1];//新一代
maxgen=;//最大代数
gen=0;//起始代
lchrom=;//基因数量的初始化
mysrand(time(0));//随机数种子
a[0]=seed;//随机数种子
//对最优个体的初始化
zuiyougeti->geti=0;
zuiyougeti->fitness=0;
zuiyougeti->shiyingdu=0;
//
glp(zhongqunshu,s,h,q,xx);
//for(int i=0;i<zhongqunshu1;i++)//产生初始种群
//{
// for(int j=0;j<s;j++)
// {
// nowpop[i].geti=zuobianjie+(youbianjie-zuobianjie)*xx[i][j];
// }
//}
for(int i=0;i<zhongqunshu1;i++)//产生初始种群
{
nowpop[i].geti=zuobianjie+(youbianjie-(zuobianjie))*ran1(a);
}
//nowpop[0].geti=;//////////////////////////
guanjiancanshujisuan();
jingyingbaoliu(); //精英保留的实现
guanjiancanshujisuan();//计算shiyingdu,根据shiyingdu计算sumshiyingdu,对shiyingdu进行尺度变换变成fitness,根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
}
void jingyingbaoliu() //精英保留的实现
{
individual *zuiyougetiguodu;
zuiyougetiguodu=new individual[zhongqunshu1];//建立一个过渡数组
for(int i=0;i<zhongqunshu;i++)//将当代个体复制到过渡数组中
zuiyougetiguodu[i]=nowpop[i];
qsort(zuiyougetiguodu,zhongqunshu1,sizeof(individual),&cmpfitness);//按fitness升序排序
// cout<<"zuiyougetiguodu适应度:"<<zuiyougetiguodu[zhongqunshu1-1].shiyingdu<<endl;///////////
// cout<<"zuiyougeti适应度:"<<zuiyougeti->shiyingdu<<endl;///////////////////
//system("pause");
if(zuiyougetiguodu[zhongqunshu-1].shiyingdu>zuiyougeti->shiyingdu)
{
*zuiyougeti=zuiyougetiguodu[zhongqunshu1-1];//如果最优个体的fitness比当代最大的fitness小则用当代的代替之
//cout<<"zuiyougetiguodu个体:"<<zuiyougetiguodu[zhongqunshu1-1].geti<<endl;/////////////
//cout<<"zuiyougeti个体:"<<zuiyougeti->geti<<endl;/////////////
}
else
nowpop[rnd(0,(zhongqunshu1-1))]=*zuiyougeti;//否则的话从当代中随机挑选一个用最优个体代替之
delete [] zuiyougetiguodu;//释放过渡数组
}
void guanjiancanshujisuan()//计算shiyingdu,根据shiyingdu计算sumshiyingdu,对shiyingdu进行尺度变换变成fitness,根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
{
for(int i=0;i<zhongqunshu;i++)//计算shiyingdu
mubiaohanshu(nowpop[i]);
for(i=0;i<zhongqunshu;i++)//对shiyingdu进行尺度变换变成fitness
chidubianhuan(nowpop[i]);
preselectfitness();//根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
}
void mubiaohanshu(individual &bianliang)//计算shiyingdu
{
bianliang.shiyingdu=(bianliang.geti*cos(bianliang.geti)+2.0);//目标函数
}
void chidubianhuan(individual &bianliang)//对shiyingdu进行尺度变换变成fitness
{
double T;//退火温度
T=T0*(pow(0.,(gen+1-1)));
double sum=0;
for(int j=0;j<zhongqunshu;j++)
sum+=exp(nowpop[j].shiyingdu/T);
bianliang.fitness=exp(bianliang.shiyingdu/T)/sum;//算出fitness
}
void preselectfitness()//根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
{
int j;
sumfitness=0;
for(j=0;j<zhongqunshu;j++)
sumfitness+=nowpop[j].fitness;
individual *guodu;
guodu=new individual[zhongqunshu1];
for(j=0;j<zhongqunshu;j++)
guodu[j]=nowpop[j];
qsort(guodu,zhongqunshu1,sizeof(individual),&cmpfitness);
maxfitness=guodu[zhongqunshu1-1].fitness;
avefitness=sumfitness/zhongqunshu1;
delete [] guodu;
}
void generation()
{
individual fuqin1,fuqin2,*pipeiguodu,*pipeichi;
int *peiduishuzu;//用来存放产生的随机配对
pipeiguodu=new individual[zhongqunshu1];
pipeichi=new individual[zhongqunshu1];
peiduishuzu=new int[zhongqunshu1];
int member1,member2,j=0,fuzhijishu=0,i=0,temp=0,tt=0;
float zhizhen;
//随机遍历的实现
for(zhizhen=suijibianli();zhizhen<1;(zhizhen=zhizhen+zhizhenjuli))//设定指针1/
{
pipeichi[fuzhijishu]=nowpop[fuzhi(zhizhen)];
fuzhijishu++;
}
//交叉与变异的实现
//交叉
for(i=0;i<zhongqunshu1;i++)
{
peiduishuzu[i]=-1;
}
for (i=0; i<zhongqunshu1; i++)
{
temp =rnd(0,zhongqunshu1-1); //产生值在0-zhongqunshu1-1的随机数
while(Exist(temp, i, peiduishuzu))//判断产生的随机数是否已经产生过，如果是，则再产生一个随机数
{
temp =rnd(0,zhongqunshu1-1);
}
//如果没有的话，则把产生的随机数放在peiduishuzu中
*(peiduishuzu+i) = temp;
}
for(i=0;i<zhongqunshu1-1;i=i+2)
{
fuqin1=pipeichi[peiduishuzu[i]];
fuqin2=pipeichi[peiduishuzu[i+1]];
crossover(fuqin1,fuqin2,newpop[i],newpop[i+1]);
}
for(j=0;j<zhongqunshu1;j++)
{
//if(newpop[j].geti<-)
//cout<<"个体数值小于下界了";
nowpop[j].geti=newpop[j].geti;
}
//
guanjiancanshujisuan();
//变异的实现
for(j=0;j<zhongqunshu;j++)
{
bianyi(nowpop[j]);
}
//
guanjiancanshujisuan();
//精英保留的实现
jingyingbaoliu();
//
guanjiancanshujisuan();
delete [] peiduishuzu;
delete [] pipeichi;
delete [] pipeiguodu;
}
void crossover(individual parent1,individual parent2,individual &child1,individual &child2)//交叉
{
int j;
unsigned *panduan;
panduan=new unsigned[lchrom];
parent1.chrom=new unsigned[lchrom];
parent2.chrom=new unsigned[lchrom];
child1.chrom=new unsigned[lchrom];
child2.chrom=new unsigned[lchrom];
//cout<<"jiaocha"<<endl;///////////////////////
bianma(parent1.geti,parent1.chrom);
bianma(parent2.geti,parent2.chrom);
if(flipc(parent1.fitness,parent2.fitness))
{
for(j=0;j<lchrom;j++)
panduan[j]=rnd(0,1);
//for(j=0;j<lchrom;j++)////////////////
// {
// cout<<panduan[j];/////////////
// }
// cout<<endl;////////////////
// system("pause");////////////////
for(j=0;j<lchrom;j++)
{
if(panduan[j]==1)
child1.chrom[j]=parent1.chrom[j];
else
child1.chrom[j]=parent2.chrom[j];
}
for(j=0;j<lchrom;j++)
{
if(panduan[j]==0)
child2.chrom[j]=parent1.chrom[j];
else
child2.chrom[j]=parent2.chrom[j];
}
//for(j=0;j<lchrom;j++)////////////////
//{
// cout<<child1.chrom[j];/////////////
// }
//cout<<endl;////////////////
// system("pause");////////////////
child1.geti=yima(child1.chrom);
child2.geti=yima(child2.chrom);
delete [] child2.chrom;
delete [] child1.chrom;
delete [] parent2.chrom;
delete [] parent1.chrom;
delete [] panduan;
}
else
{
for(j=0;j<lchrom;j++)
{
child1.chrom[j]=parent1.chrom[j];
child2.chrom[j]=parent2.chrom[j];
}
child1.geti=yima(child1.chrom);
child2.geti=yima(child2.chrom);
delete [] child2.chrom;
delete [] child1.chrom;
delete [] parent2.chrom;
delete [] parent1.chrom;
delete [] panduan;
}
}
void bianyi(individual &child)//变异
{
child.chrom=new unsigned[lchrom];
//cout<<"变异"<<endl;
bianma(child.geti,child.chrom);
for(int i=0;i<lchrom;i++)
if(flipm(child.fitness))
{
if(child.chrom[i]=0)
child.chrom[i]=1;
else
child.chrom[i]=0;
}
child.geti=yima(child.chrom);
delete [] child.chrom;
}
void bianma(double bianliang,unsigned *p)//编码
{
unsigned *q;
unsigned *gray;
q=new unsigned[lchrom];
gray=new unsigned[lchrom];
int x=0;
int i=0,j=0;
if(bianliang<zuobianjie)///////////////////
{
cout<<"bianliang:"<<bianliang<<endl;/////////
system("pause");
}
//cout<<youbianjie-(zuobianjie)<<endl;
//system("pause");
x=(bianliang-(zuobianjie))*((pow(2,lchrom)-1)/(youbianjie-(zuobianjie)));
//cout<<x<<endl;///////////
if(x<0)
system("pause");///////////
for(i=0;i<lchrom;i++)
{
q[i]=0;
p[i]=0;
}
i=0;
while (x!=0&&(i!=lchrom))
{
q[i]=(unsigned)(x%2);
x=x/2;
i++;
}
// for(i=0;i<lchrom;i++)//////////////////
// cout<<q[i];///////////////
// cout<<endl;///////////
int w=lchrom-1;
if(q[w]!=0&&q[w]!=1)
system("pause");
for(j=0;j<lchrom&&w>0;j++)
{
p[j]=q[w];
w--;
}
//cout<<"yuanma"<<endl;
//for(j=0;j<lchrom;j++)///////////
// cout<<p[j];////////
//cout<<endl;////////////////////
gray[0]=p[0];
for(j=1;j<lchrom;j++)
{
if(p[j-1]==p[j])
gray[j]=0;
else if(p[j-1]!=p[j])
gray[j]=1;
}
for(j=0;j<lchrom;j++)
p[j]=gray[j];
//cout<<"geleima"<<endl;
//for(j=0;j<lchrom;j++)///////////
// cout<<p[j];////////
//cout<<endl;////////////////////
//system("pause");///////////
delete [] gray;
delete [] q;
}
double yima(unsigned *p) //译码
{
int i=0;
// for(i=0;i<lchrom;i++)/////////
// {
// cout<<p[i];//////
// }
// cout<<endl;/////////
// system("pause");//////////
int x=0;
unsigned *q;
q=new unsigned[lchrom];
q[0]=p[0];
// cout<<q[0]<<endl;//////////////////
// system("pause");//////////
for(int j=1;j<lchrom;j++)
{
if(q[j-1]==p[j])
q[j]=0;
else if(q[j-1]!=p[j])
q[j]=1;
}
// for(i=0;i<lchrom;i++)//////
// {
// cout<<q[i];//////////
// if(q[i]!=0&&q[i]!=1)
// {
// cout<<q[i];
// system("pause");
// }
// }
// cout<<endl;////////
// system("pause");///////////////////
for(i=0;i<lchrom;i++)
x=x+q[i]*pow(2,(lchrom-i-1));
if(x<0)
{
cout<<"译码出错1"<<endl;
system("pause");
}
//cout<<"x:"<<x<<endl;
double bianliang;
//cout<<pow(2,)<<endl;
//cout<<*x<<endl;
//cout<<(x*(/(pow(2,)-1)))<<endl;
bianliang=(x*((youbianjie-(zuobianjie))/(pow(2,lchrom)-1)))+zuobianjie;
if(bianliang<zuobianjie)
{
cout<<"译码出错2"<<endl;
system("pause");
}
delete [] q;
return bianliang;
}
double ran1(long *idum)
{
int j;
long k;
static long idum2=;
static long iy=0;
static long iv[NTAB];
float temp;
if (*idum <= 0)
{
if (-(*idum) < 1) *idum=1;
else *idum = -(*idum);
idum2=(*idum);
for (j=NTAB+7;j>=0;j--)
{
k=(*idum)/IQ1;
*idum=IA1*(*idum-k*IQ1)-k*IR1;
if (*idum < 0) *idum += IM1;
if (j < NTAB) iv[j] = *idum;
}
iy=iv[0];
}
k=(*idum)/IQ1;
*idum=IA1*(*idum-k*IQ1)-k*IR1;
if (*idum < 0) *idum += IM1;
k=idum2/IQ2;
idum2=IA2*(idum2-k*IQ2)-k*IR2;
if (idum2 < 0) idum2 += IM2;
j=iy/NDIV;
iy=iv[j]-idum2;
iv[j] = *idum;
if (iy < 1) iy += IMM1;
if ((temp=AM*iy) > RNMX) return RNMX;
else return temp;
}
double suijibianli()//随机遍历
{
double i=ran1(a);
while(i>zhizhenjuli)
{
i=ran1(a);
}
//cout<<i<<endl;//////////////
return i;
}
int fuzhi(float p)//复制
{
int i;
double sum=0;
if(sumfitness!=0)
{
for(i=0;(sum<p)&&(i<zhongqunshu);i++)
sum+=nowpop[i].fitness/sumfitness;
}
else
i=rnd(1,zhongqunshu1);
return(i-1);
}
int rnd(int low, int high) /*在整数low和high之间产生一个随机整数*/
{
int i;
if(low >= high)
i = low;
else
{
i =(int)((ran1(a) * (high - low + 1)) + low);
if(i > high) i = high;
}
return(i);
}
int flipc(double p,double q)//判断是否交叉
{
double pc1=0.9,pc2=0.6;
if((p-q)>0)
{
if(p>=avefitness)
{
pc=pc1-(pc1-pc2)*(p-avefitness)/(maxfitness-avefitness);
}
else
pc=pc1;
}
else
{
if(q>=avefitness)
{
pc=pc1-(pc1-pc2)*(q-avefitness)/(maxfitness-avefitness);
}
else
pc=pc1;
}
if(ran1(a)<=pc)
return(1);
else
return(0);
}
int flipm(double p)//判断是否变异
{
double pm1=0.,pm2=0.;
if(p>=avefitness)
{
pm=(pm1-(pm1-pm2)*(maxfitness-p)/(maxfitness-avefitness));
}
else
pm=pm1;
if(ran1(a)<=pm)
return(1);
else
return(0);
}
void glp(int n,int s,int *h,int (*q)[1],float (*xx)[1])//glp
{
int i=0,j=0;
//求解q
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<s;j++)
{
*(*(q+i)+j)=((i+1)*(*(h+j)))%n;
}
}
i=n-1;
for(j=0;j<s;j++)
{
*(*(q+i)+j)=n;
}
//求解x
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<s;j++)
{
*(*(xx+i)+j)=(float)(2*(*(*(q+i)+j))-1)/(2*n);
}
}
}
BOOL Exist(int Val, int Num, int *Array)//判断一个数是否在一个数组的前Num个数中
{
BOOL FLAG = FALSE;
int i;
for (i=0; i<Num; i++)
if (Val == *(Array + i))
{
FLAG = TRUE;
break;
}
return FLAG;
}
一元函数模拟退火算法
%matlab程序
function hh
clc;clear;
x=-1:0.:2;
fx=x.*sin(*pi*x)+2.0;
plot(x,fx)
xx=fzero(@myfun,1.9)
fmax=xx.*sin(*pi*xx)+2.0
function fx1=myfun(x)
fx1=sin(*pi*x)+*x*cos(*pi*x)*pi;%f(x)的导数
结果：
xx =
1.
fmax =
3.