1 简介
目前,国内外相继提出了大量进化算法,如遗传算法、免疫算法、蚁群算法、粒子群算法等智能优化算法。进化算法本质上是一种模拟自然生物行为和种群之间适应环境、相互作用、不断进化优化的过程,体现了群智能的特点。然而,任何进化算法都有其优点和缺点,为了使多种智能算法优势互补,遵循“组合优化”的思想,从而改进算法的性能,近 年,研究界掀起了对不同智能优化算法进行融合的热潮。量子遗传算法(QGA)就是为了发挥量子算法的加速作用,将量子算法和遗传算法、进化算法相融合而得到的。
2 部分代码
clc;
clear all;
close all;
%----------------参数设置-----------------------
MAXGEN=500; % 最大遗传代数
sizepop=100; % 种群大小
lenchrom=[20 20]; % 每个变量的二进制长度
trace=zeros(1,MAXGEN);
%--------------------------------------------------------------------------
best=struct('fitness',0,'X',[],'binary',[],'chrom',[]); % 最佳个体 记录其适应度值、十进制值、二进制编码、量子比特编码
%% 初始化种群
chrom=InitPop(sizepop*2,sum(lenchrom));
%% 对种群实施一次测量 得到二进制编码
binary=collapse(chrom);
%% 求种群个体的适应度值,和对应的十进制值
[fitness,X]=FitnessFunction(binary,lenchrom); % 使用目标函数计算适应度
%% 记录最佳个体到best
[best.fitness bestindex]=max(fitness); % 找出最大值
best.binary=binary(bestindex,:);
best.chrom=chrom([2*bestindex-1:2*bestindex],:);
best.X=X(bestindex,:);
trace(1)=best.fitness;
fprintf('%d\n',1)
%% 进化
n=1;
%% 进化
for gen=2:MAXGEN
fprintf('%d\n',gen) %提示进化代数
%% 对种群实施一次测量
binary=collapse(chrom);
%% 计算适应度
[fitness,X]=FitnessFunction(binary,lenchrom);
%% 量子旋转门
[newbestfitness,newbestindex]=max(fitness); % 找到最佳值
if newbestfitness==best.fitness
n=n+1;
end
if n==2
chrom=Qgate1(chrom,fitness,best,binary,gen,MAXGEN);
else
chrom=Qgate(chrom,fitness,best,binary);
end
% 记录最佳个体到best
if newbestfitness>best.fitness
best.fitness=newbestfitness;
best.binary=binary(newbestindex,:);
best.chrom=chrom([2*newbestindex-1:2*newbestindex],:);
best.X=X(newbestindex,:);
n=1;
end
trace(gen)=best.fitness;
end
?
%% 画进化曲线
plot(1:MAXGEN,trace);
title('进化过程');
xlabel('进化代数');
ylabel('每代的最佳适应度');
?
%% 显示优化结果
disp(['最优解X:',num2str(best.X)])
disp(['最大值Y:',num2str(best.fitness)]);
?
?
3 仿真结果
4 参考文献
[1]蒋佳颖. 基于量子遗传算法的单阶段多产品批处理调度研究与应用[D]. 浙江工业大学.
博主简介:擅长智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真,相关matlab代码问题可私信交流。
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