找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 392|回复: 1
打印 上一主题 下一主题

NSGA2算法MATLAB

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2020-5-20 10:18 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

EDA365欢迎您登录!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
那个NSGA2的算法不具有普遍性,下面参考课国外的课题小组的代码重新修改了内部冗余内容,使之能够自定义优化函数。 ) c4 ^7 x7 |/ L* E( w6 `$ n) I( f

7 w6 U% i& `( u
2 G. N1 G% C; u1 e# F9 H; h! LNSGA2的过程为:
) M/ U7 i: H" T( J) h, k0 w) T# D
; u$ b2 R! t( M: [1、随机产生一个初始父代Po,在此基础上采用二元锦标赛选择、交叉和变异操作产生子代Qo, Po 和Qo群体规模均为N0 X5 K* S6 y, u# j1 H% w5 _! Q& L

- v* J% {! A. w1 H0 S  [2、将Pt和Qt并入到Rt中(初始时t=0),对Rt进行快速非支配解排序,构造其所有不同等级的非支配解集F1、F2……..
' f. R' R  O4 F2 n8 R! \
, b  l  O! \+ N, q1 U" s% o9 ~3、按照需要计算Fi中所有个体的拥挤距离,并根据拥挤比较运算符构造Pt+1,直至Pt+1规模为N,图中的Fi为F3! @6 D2 ~: L* x) e+ G/ @% [0 p

6 A& t: {) U+ x4 Y下面是完整版的代码:
$ _& s( H3 D* r& q0 `8 [5 u" c( K4 l6 t7 u
①nsga2-optimization.m" I% Y& {5 u, ^4 Q8 d6 e

1 x+ Z# [" B6 C% zfunction nsga_2_optimization  l5 L7 V. [6 j) _7 M; R, h
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
& C/ a& \" r, W& V%此处可以更改
3 {# y5 w, N6 B3 r+ G) m) w4 y%更多机器学习内容请访问omegaxyz.com' s  A$ J; F. y2 Y' w& x- V
pop = 500; %种群数量$ p1 ?1 q  e& K, c/ K5 P* Y3 j
gen = 500; %迭代次数9 Z  M) x/ |' N( R( M
M = 2; %目标数量. ~5 B/ j5 N* v7 i! ?4 g
V = 30; %维度
' @/ I$ u1 c: N+ ]# N* C4 Kmin_range = zeros(1, V); %下界6 M6 X. R: {- _( G( p. A/ ]8 l
max_range = ones(1,V); %上界
1 @6 f, m. m9 T4 U: i/ R. x%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%# @! T+ t& {1 L) E' A
chromosome = initialize_variables(pop, M, V, min_range, max_range);
4 g9 n- ^9 i" H4 `" F- {chromosome = non_domination_sort_mod(chromosome, M, V);
( L9 h  Y; P4 P: i3 E
& b0 e3 h4 g, V% u& J- cfor i = 1 : gen2 _1 s2 t9 x0 j0 i6 D& a/ ^% u
    pool = round(pop/2);
8 j$ k( c9 E( ~4 H: x' W    tour = 2;
9 C6 C- T2 \: |8 \    parent_chromosome = tournament_selection(chromosome, pool, tour);
5 ^8 z/ {0 r' o3 e9 ?9 \, j* [' i    mu = 20;" S9 q- s. U) N% E
    mum = 20;; T+ r4 t9 R6 {* o" Y$ o, s+ q6 U2 E
    offspring_chromosome = genetic_operator(parent_chromosome,M, V, mu, mum, min_range, max_range);
! H1 \1 s' A* ?) v' _: V; g    [main_pop,~] = size(chromosome);7 W2 Q8 U2 a1 s$ G- s1 G
    [offspring_pop,~] = size(offspring_chromosome);/ O! D$ O5 }/ t. e
    clear temp7 O/ I0 h  u' R1 @5 h" o
    intermediate_chromosome(1:main_pop,:) = chromosome;0 y; K% ?, n/ ^/ M
    intermediate_chromosome(main_pop + 1 : main_pop + offspring_pop,1 : M+V) = offspring_chromosome;
: E8 g' ]" e" T9 F6 l    intermediate_chromosome = non_domination_sort_mod(intermediate_chromosome, M, V);
3 P, t: Z9 x. v( e. M$ H9 q    chromosome = replace_chromosome(intermediate_chromosome, M, V, pop);7 e+ P1 [2 l/ O, @4 M' t0 v
    if ~mod(i,100)
) k/ T' d! r7 f9 E/ s0 G        clc;
1 x/ q  \" }# q/ P/ o        fprintf('%d generations completed\n',i);; A* j5 {& Q5 v1 Z6 L
    end
2 ]7 y! s9 B' q, r; [/ w4 }end: j" `0 r' d, \; k8 t8 j' P5 m
/ U9 O. d0 Q* j. P" b4 g5 A  g
if M == 2* o: K% ?, T' R' X  [1 H/ W
    plot(chromosome(:,V + 1),chromosome(:,V + 2),'*');( _$ }5 \2 K! C/ S% @+ m
    xlabel('f_1'); ylabel('f_2');
& v! Q+ ^( P& _7 x    title('Pareto Optimal Front');* o* a4 g( s2 D1 t
elseif M == 3
$ {% |6 V6 L) j( {$ k6 U* X* T    plot3(chromosome(:,V + 1),chromosome(:,V + 2),chromosome(:,V + 3),'*');
  M& G# |) t' d  ^' q* g    xlabel('f_1'); ylabel('f_2'); zlabel('f_3');
% t5 n! S: M1 T, W  |: H; o    title('Pareto Optimal SuRFace');+ o# D) \' [! t
end5 K  [9 M$ g" q9 N/ R
& O, V* n$ U  H' W" @
2 N# j* k" V& R, [$ r$ N& X. H
②initialize_variables.m
) Q/ @- ^% Q6 r" W/ h7 w6 L; F
5 o- \" O4 a1 J4 P" Ofunction f = initialize_variables(N, M, V, min_range, max_range)5 e, X1 Q" a/ r* b: ]$ R$ s
min = min_range;
5 j! a7 ]) x. M& Q) Cmax = max_range;) w# j- h/ y7 u. K5 C
K = M + V;5 b8 X% O. v! v( `
for i = 1 : N- n/ S7 [; R1 {5 u0 G
    for j = 1 : V
$ E2 S5 B- @0 R6 G! e/ [% a# K        f(i,j) = min(j) + (max(j) - min(j))*rand(1);
1 |5 Q0 W4 A) I( m. `& r" @0 {3 `    end
$ g2 y7 u) _9 n  J6 Y) k' {    f(i,V + 1: K) = evaluate_objective(f(i,:), M, V);  e4 W" y) F# W9 i( F# i
end
) b' F+ n% q% N* s& B( J% B( d7 I7 t# G7 E9 Z2 h
; u, c0 W! w5 T0 d
③non_domination_sort_mod.m
1 K; v) @* e+ ]7 b. J+ W7 x/ E$ Y4 C/ _# i. p
function f = non_domination_sort_mod(x, M, V)* J6 s5 a* K% {2 f
[N, ~] = size(x);
2 k( E5 v, r! H' S9 g: `clear m
* o+ E: V3 C, P; B5 \front = 1;1 I" Y4 t3 o2 Q! T  k
F(front).f = [];, C0 g( L4 i1 o1 [
individual = [];
! Y8 J8 n7 P- |) ~3 H( }0 \0 }( a" O6 B
for i = 1 : N: I+ B; r4 {+ b8 f) y3 E8 A( x
    individual(i).n = 0;
9 {+ l8 a5 \) S  g: n    individual(i).p = [];
2 f/ G+ ~1 w, L  c    for j = 1 : N
$ _+ ^2 k' |8 T9 o        dom_less = 0;1 @. X+ i% E+ u6 F
        dom_equal = 0;
* {: v. P& W. i; `/ @' F1 J        dom_more = 0;
; z7 t6 d% Q& V. P0 D% |$ {        for k = 1 : M0 g# S: L/ t# s* y$ b2 \
            if (x(i,V + k) < x(j,V + k))0 h. `; w) B5 n( l
                dom_less = dom_less + 1;
$ S$ r% A4 y, ?$ F; v            elseif (x(i,V + k) == x(j,V + k))
. \" \% q" y- ~  E1 N) @5 M# H                dom_equal = dom_equal + 1;
* a& _0 y% F# ^& m* f# m5 w  _% q            else9 e! L6 Q0 M- W
                dom_more = dom_more + 1;
: L/ b: y% Z. c. b& r3 Q4 I' d3 Q' Q            end1 \4 q2 w; l) o+ q
        end
$ j8 J; N) E$ o5 z2 W4 w        if dom_less == 0 && dom_equal ~= M) Z; h. K0 D* @# g  F0 Q
            individual(i).n = individual(i).n + 1;
, ~& V! `4 L' X; J' G# d7 k        elseif dom_more == 0 && dom_equal ~= M
4 A  `7 F" P, m1 b* _) A; r8 }            individual(i).p = [individual(i).p j];: s  M1 V# M0 K; Z7 d4 V' i
        end" [; B' t+ M# Y3 m
    end   6 U3 s- f1 g( n
    if individual(i).n == 04 V8 d" B1 _$ X( j* b2 D
        x(i,M + V + 1) = 1;( m- F1 n- O% q$ h8 v
        F(front).f = [F(front).f i];
+ |8 D1 U% c7 Q    end) u7 d& _# z+ P$ v% Q, T* x- X; o
end
, w) ]0 d1 i/ Q/ x& Q( ]: [, d+ q$ E1 q, `0 d4 \" Q
while ~isempty(F(front).f)
  A! A4 ^5 e( H+ \$ \$ m+ v   Q = [];
2 P* m: c  M5 `5 i( T# p; r6 V   for i = 1 : length(F(front).f)
" X3 l( o/ d: C' P# X       if ~isempty(individual(F(front).f(i)).p)
6 m# h2 [9 e& G: D; K* [) B            for j = 1 : length(individual(F(front).f(i)).p)2 T6 g7 D1 O' f
                individual(individual(F(front).f(i)).p(j)).n = ...
8 H3 ]+ S) g/ _7 e- d8 A                    individual(individual(F(front).f(i)).p(j)).n - 1;6 e; O7 P7 x; \  f8 C8 A
                if individual(individual(F(front).f(i)).p(j)).n == 0
" c6 k3 ^, {. `3 t1 I. t$ G                    x(individual(F(front).f(i)).p(j),M + V + 1) = ...9 Q; ]6 J) w- n2 H' m
                        front + 1;: \, V+ r+ J/ a" b  R
                    Q = [Q individual(F(front).f(i)).p(j)];
8 n1 r# N6 a6 p+ w2 {5 ^2 L9 S                end
9 u, c! {% H) n            end& ?$ H3 V7 a  a2 A
       end
3 \# {8 V  d' K) m* t5 u' }   end
6 B$ ^7 W; D5 h, L   front =  front + 1;
- o6 M% _7 U6 B! r: j$ I7 S! c7 i   F(front).f = Q;/ c  j" C+ |0 N9 S% F
end3 H0 m" s, C4 m: D/ s3 o. e( y
- h. i1 {& y2 R. ?
[temp,index_of_fronts] = sort(x(:,M + V + 1));
9 w; V8 e; j' R& o7 w' ]for i = 1 : length(index_of_fronts)
; H1 h" f  c$ E3 c! h( ]$ ~    sorted_based_on_front(i,:) = x(index_of_fronts(i),:);8 a/ I4 z: ~8 b6 M! }; \" _
end7 T6 c/ g# ~; o! _+ O! ~1 m3 M
current_index = 0;8 G) b, m! Y+ y0 p# d7 @9 m
$ y7 X& h. B* I; f, @" `$ }
%% Crowding distance
% |6 I! h. D# g5 j0 d% j) ?$ O& Z0 V4 r. [$ N1 n
for front = 1 : (length(F) - 1)6 J4 ^3 q# U0 a. ]! a0 P
    distance = 0;
0 x1 p5 V, z0 \! J    y = [];
* K- i4 m) ]6 |$ J# L0 t" ~    previous_index = current_index + 1;
+ V: ]: Y6 e- y9 Q% I- o    for i = 1 : length(F(front).f)/ s/ ?7 |* j, M% _  g8 D0 y; p, J
        y(i,:) = sorted_based_on_front(current_index + i,:);; l  \$ x7 s/ Y0 ^, n3 T; p
    end
9 j1 {$ b' ]9 h9 ]/ m8 v( a    current_index = current_index + i;/ ^; h3 E& z8 U  a& {+ d( {$ i
    sorted_based_on_objective = [];6 C" Y) A9 H. X% ^* a% A. l
    for i = 1 : M$ p# M$ A* k0 N5 O
        [sorted_based_on_objective, index_of_objectives] = ...
+ y4 c( I" i  q/ _. r, h* H            sort(y(:,V + i));( q4 n) H5 S8 q! ~
        sorted_based_on_objective = [];
2 B8 ?4 R# |5 ^4 ^0 |2 c        for j = 1 : length(index_of_objectives): }: m- w9 X8 T* z0 }) R6 D- F3 ^
            sorted_based_on_objective(j,:) = y(index_of_objectives(j),:);
) d9 X- ]* g3 t+ [        end. Z! ]& X, s4 Q3 J+ o
        f_max = ...! B  y8 ?9 o* c4 B# _5 C
            sorted_based_on_objective(length(index_of_objectives), V + i);, B$ ^; [8 z0 S3 p
        f_min = sorted_based_on_objective(1, V + i);
) ^8 Z7 N* L; O& d        y(index_of_objectives(length(index_of_objectives)),M + V + 1 + i)...
1 l' K8 _$ Z) ~/ g' x) e: T3 P            = Inf;
, J  \( u/ R8 H- y6 m" J) x        y(index_of_objectives(1),M + V + 1 + i) = Inf;
0 D! R2 G% h  `" ?6 I5 B         for j = 2 : length(index_of_objectives) - 12 o$ y7 E& l. v1 B9 J
            next_obj  = sorted_based_on_objective(j + 1,V + i);
  D) d" E* Z# q4 J: N, {            previous_obj  = sorted_based_on_objective(j - 1,V + i);
7 p' w/ o5 O/ E9 g0 u2 w5 C* I2 T            if (f_max - f_min == 0)
1 h& ^% y, B/ _9 s3 T                y(index_of_objectives(j),M + V + 1 + i) = Inf;9 ]# y" Y3 b$ p( m  A
            else
2 A" h. q1 z. _0 r% F                y(index_of_objectives(j),M + V + 1 + i) = ...
$ K/ e3 R; M6 L' k! G                     (next_obj - previous_obj)/(f_max - f_min);7 B" q7 k8 k8 \5 o- y& z6 z
            end3 X  W) s" X4 v6 v2 [- S! k7 R
         end5 q) o$ ?$ p1 C" p
    end- A+ I  z$ v; P9 o7 G6 v  y! d
    distance = [];7 K& c' m3 q2 F$ n! k
    distance(:,1) = zeros(length(F(front).f),1);
5 V) @0 D) u6 ~2 k    for i = 1 : M3 n% X& R. _( w- _; |, n! v
        distance(:,1) = distance(:,1) + y(:,M + V + 1 + i);
5 T( Q6 i2 [! b+ v2 n    end
& Y8 z3 I+ F) }/ G. W- o( {+ H# h6 P    y(:,M + V + 2) = distance;6 e5 P/ _. r+ ?4 z, x
    y = y(:,1 : M + V + 2);' }2 Y9 C+ n5 Y/ U9 k
    z(previous_index:current_index,:) = y;; _' o5 c* x, F* d6 X
end
9 }4 X! T  l9 i$ `1 B: wf = z();( b) e  c& t$ u" a5 j% V

: ?7 b5 k3 l- ?: C  w3 k% Q  f+ N
- i4 H2 E7 H2 ^* k7 d& C( N④tournament_selection.m
% ~: ^; T8 o6 B8 g* p0 Z; x4 i
function f = tournament_selection(chromosome, pool_size, tour_size)/ H6 w8 l8 X4 d( G) f
[pop, variables] = size(chromosome);
2 j- z& O1 V) G8 U5 @8 j2 Zrank = variables - 1;& j/ E- S7 ~, b+ A7 ], w# g
distance = variables;% E; s( z, u& [8 M) K5 ?
for i = 1 : pool_size' w) M1 \) j3 O5 b0 `
    for j = 1 : tour_size
! x$ ^+ U  R* w" z. U        candidate(j) = round(pop*rand(1));
& Q6 q- W/ Y/ _# u        if candidate(j) == 0
1 L: q0 o5 V. ^$ T4 ~. H( M            candidate(j) = 1;
' r, d- c9 t1 y        end- S6 ?" U4 t  @) ~) T1 t8 z
        if j > 1$ O2 w; J- c, a
            while ~isempty(find(candidate(1 : j - 1) == candidate(j)))( _7 T4 z( c' m& I8 ?
                candidate(j) = round(pop*rand(1));
. {1 N' h$ d- [3 z: ~) r( f                if candidate(j) == 0
  Y/ F6 b; A4 d' J8 N* t" ^5 s/ f1 H                    candidate(j) = 1;
# z" H& `  G+ t3 ?8 i                end
6 v0 M1 {; h: {5 l3 A, R: N" W            end
) z8 ?( L! u  r6 ~        end7 T- ^2 J% `& g
    end3 o% y7 U1 B  c! v1 B# Y
    for j = 1 : tour_size
0 [5 C0 o, E2 _. w/ Q        c_obj_rank(j) = chromosome(candidate(j),rank);4 l2 [0 |$ e( u+ ?2 {
        c_obj_distance(j) = chromosome(candidate(j),distance);! D; m7 w- Y$ Y" G2 l8 c
    end, N5 N% ?9 A* x  N  c6 J
    min_candidate = ...
7 @% b' U  W2 ~0 B! O! Z        find(c_obj_rank == min(c_obj_rank));  Q: j, g: ^- W0 C9 t; _' H
    if length(min_candidate) ~= 1! d9 V/ z$ x  e3 a
        max_candidate = ...' u4 Z  u3 e3 Y+ o
        find(c_obj_distance(min_candidate) == max(c_obj_distance(min_candidate)));
" Z7 H/ k: q1 p6 f; A4 Q- }% c        if length(max_candidate) ~= 1
/ I& b) H* S2 l9 ^, W( G            max_candidate = max_candidate(1);
% @0 _5 w- Q) B8 r) ^' X        end
- s5 B- B+ H, U/ M' K# [        f(i,:) = chromosome(candidate(min_candidate(max_candidate)),:);
3 |; |8 Z1 O, u# H% G( j    else
) T' }5 b6 j' T' r$ n        f(i,:) = chromosome(candidate(min_candidate(1)),:);
8 o3 L- }3 v. g: }% Z/ E" k' C    end
0 [4 b1 G9 Q0 qend
* w8 z& x* H. [" T
- ]. s, S# A  k% [0 t2 F* B$ E  h6 }- r: c# m
⑤genetic_operator.m; x+ P# H# {( P2 _4 {9 C
; l$ p; T- K7 P
function f  = genetic_operator(parent_chromosome, M, V, mu, mum, l_limit, u_limit)
' T- N1 C+ X. G4 h& o[N,m] = size(parent_chromosome);* ]8 ?( G+ A9 Y2 L3 w( o2 f5 X

) x+ t  W1 K$ G- Tclear m
4 _: x% H( q2 Xp = 1;
. j7 {% G; p: Cwas_crossover = 0;
* D# d. T4 s, O( S* owas_mutation = 0;
" L7 z5 R  U  q3 K9 v3 P7 x! {5 @1 i5 g0 i
, W/ l5 i5 p" O2 g) Y  \
for i = 1 : N
8 `; ?+ y; m% p& |5 e    % With 90 % probability perform crossover
) m  f; Y  ~; P6 V+ @3 g, t1 }    if rand(1) < 0.9
# E* P2 j: t$ H/ e* v; u1 d        % Initialize the children to be null vector.
* x7 @/ D1 ?8 N4 D, ]8 [# h0 n        child_1 = [];' A$ c& e4 M3 Z7 {. w8 m  w
        child_2 = [];
$ U9 t5 M8 T! s  g4 s& _3 A        % Select the first parent
2 p9 ^: s. b  q5 ^        parent_1 = round(N*rand(1));# K5 A5 O- }2 ~' d8 T( _1 I
        if parent_1 < 1! @; |) C7 m) R  V6 g
            parent_1 = 1;
( n% R& F7 }9 _. f6 K! R/ W        end
* }: W# b+ m2 J: I' E% U        % Select the second parent
; A8 }/ |6 b: o3 v6 U# N        parent_2 = round(N*rand(1));( t7 N: l) Z4 Y. Z
        if parent_2 < 1* q6 l6 ], r9 H. w
            parent_2 = 1;% j8 e/ g  Q! f9 \% ]; c
        end3 i3 i- B* G3 k( M7 X( N' O
        % Make sure both the parents are not the same.   L& u: \, i4 j( `5 {
        while isequal(parent_chromosome(parent_1,:),parent_chromosome(parent_2,:))
$ ?) r' Y) f8 e2 u; v% j            parent_2 = round(N*rand(1));4 e/ C7 F' o# i4 L  n. Y
            if parent_2 < 1
* R( t, z/ n8 ~$ C" Q) |                parent_2 = 1;2 F- _3 g/ [- @2 g5 R& E$ W- B
            end
) `7 f* t0 G$ S+ H        end
2 e! L4 ^8 w% i! L/ |5 S  g        % Get the chromosome information for each randomnly selected
( K( v) \0 _1 S: ^# f        % parents$ ]+ ?* I# j7 I4 g7 |6 |
        parent_1 = parent_chromosome(parent_1,:);8 ?' }/ B! d7 p* I( K
        parent_2 = parent_chromosome(parent_2,:);$ [  f4 d) e* C; r! d! D
        % Perform corssover for each decision variable in the chromosome.
& X1 _0 H  R  U7 g$ p# y9 {        for j = 1 : V4 p/ j' {1 w" F3 f$ L$ U( A. G0 T
            % SBX (Simulated Binary Crossover).
* a& J! z- o) H) o2 I2 j3 [& u            % For more information about SBX refer the enclosed pdf file.
$ O4 J! y2 ^  E( A; ?' e            % Generate a random number
( r, ~% x* l6 a6 J/ Z7 x7 U0 h            u(j) = rand(1);
$ G# B7 F* @. }( j0 |8 @6 B            if u(j) <= 0.5) b) k! H3 o) Z4 Q  E
                bq(j) = (2*u(j))^(1/(mu+1));9 j. y2 E7 ~+ `( f+ ^
            else
' v. {; ]8 R5 C5 X, M                bq(j) = (1/(2*(1 - u(j))))^(1/(mu+1));
& r$ o1 k( B0 l% }            end8 W# O8 ?$ y: w
            % Generate the jth element of first child" L0 ]1 r7 q4 V( \7 J/ W
            child_1(j) = ...- e& B5 ]& |8 C9 ]6 I6 [1 o
                0.5*(((1 + bq(j))*parent_1(j)) + (1 - bq(j))*parent_2(j));
: u' U8 A; l' O4 ^0 w            % Generate the jth element of second child, B. T7 E# K% _$ }1 A0 x9 ^% A$ \
            child_2(j) = ...0 p+ H- _* W+ U6 W# K/ A
                0.5*(((1 - bq(j))*parent_1(j)) + (1 + bq(j))*parent_2(j));
; H5 J' a  q# k% W3 h$ ]            % Make sure that the generated element is within the specified
$ |9 \6 H! L# z6 l- m# O            % decision space else set it to the appropriate extrema.' z: Y, v* S6 `- C
            if child_1(j) > u_limit(j)+ p* I+ O- C7 N
                child_1(j) = u_limit(j);$ P% U& o) i5 N; r5 ^
            elseif child_1(j) < l_limit(j)8 B0 b# e* g' n2 k- S% {- F
                child_1(j) = l_limit(j);5 x. t0 ?6 u" z6 t# v' j: J8 Y6 Y
            end
2 v# }9 a- V, s" H) t            if child_2(j) > u_limit(j); @9 b' l: `: C* D% l; q' i) g6 @( G& I
                child_2(j) = u_limit(j);
) O" Y. b# Z$ {7 r* q5 `9 n            elseif child_2(j) < l_limit(j)! X6 o' k4 a/ U; h& d) N
                child_2(j) = l_limit(j);
/ |: L: m+ u4 _& ^9 r4 Q9 q# L            end& a4 ]0 e- L6 L' C, b
        end+ ^6 o- X  a: M$ y3 E4 F
        child_1(:,V + 1: M + V) = evaluate_objective(child_1, M, V);
9 e( v* n9 j% r, n- g% {4 b        child_2(:,V + 1: M + V) = evaluate_objective(child_2, M, V);8 n, {! w. v0 G- y1 _3 d5 o" B
        was_crossover = 1;( x; `! l1 ?: @
        was_mutation = 0;' d. ]7 n2 n8 f( ^% T0 z$ ^! n
    % With 10 % probability perform mutation. Mutation is based on
- b  I' d9 _+ \8 u    % polynomial mutation.
! g0 v4 i3 E8 m4 o# P. L    else
% O; |7 z$ E7 N9 ^- @        % Select at random the parent.7 G  v6 ?9 L/ l( O6 G
        parent_3 = round(N*rand(1));
1 t! p& f- C( f: J* x+ D        if parent_3 < 1
7 F+ q  }" l. `2 M6 c3 E: m) n' ?$ C            parent_3 = 1;3 z7 G0 ~4 m, [1 C! A3 ]' v
        end
8 b: o) y* W9 W) H; I        % Get the chromosome information for the randomnly selected parent.
; S3 u. U8 F: G2 o* n        child_3 = parent_chromosome(parent_3,:);  q  T  ]: m6 R. S2 t0 p
        % Perform mutation on eact element of the selected parent.( H5 D$ K% C; I% L
        for j = 1 : V
, o9 _6 `  S0 y: Q- G! v           r(j) = rand(1);
8 {7 G/ A: o# Q9 j5 A& s           if r(j) < 0.5
4 h( j5 k/ s/ }* Q# p               delta(j) = (2*r(j))^(1/(mum+1)) - 1;
3 D% P& ?5 o$ `" c, `! l           else$ p& @2 e" \9 `( j0 N$ N0 Y. _
               delta(j) = 1 - (2*(1 - r(j)))^(1/(mum+1));
/ }6 m! f( e$ c0 D2 s! z* W           end* Z. O7 f( [' B' N  y/ W% e) H
           % Generate the corresponding child element.& o2 [$ ?7 j' Q& W$ S
           child_3(j) = child_3(j) + delta(j);
+ M7 \/ z0 p* u) Y# w           % Make sure that the generated element is within the decision, c& o6 I" `1 j! P- {9 ?
           % space.+ c3 U4 k1 s5 f
           if child_3(j) > u_limit(j)
! @8 f! o$ T: t( V3 t; P               child_3(j) = u_limit(j);
3 M$ `. c. d3 E# |           elseif child_3(j) < l_limit(j)2 A& K/ \+ e; G5 |$ S6 D
               child_3(j) = l_limit(j);  b0 o7 s& L+ s- k
           end
) u. Z- r! ]  Q! {9 p        end
0 `& Y4 y. `& {* q        child_3(:,V + 1: M + V) = evaluate_objective(child_3, M, V);+ J! Z) q6 d4 F* p% B
        % Set the mutation flag1 N; @* D, E/ n$ ^, v
        was_mutation = 1;/ \( d( y' c. D8 s2 x* e7 g0 b
        was_crossover = 0;
% U6 V" o" h# h    end
& I5 k6 B8 ~& }4 w, U: o  P  z    if was_crossover
: n6 @# P, B& N: X8 a' K* F        child(p,:) = child_1;
6 E+ F* M+ w4 q1 i: z3 X' d6 |; x9 V% ]        child(p+1,:) = child_2;3 E( s% X# D& E+ ?3 |6 z! x
        was_cossover = 0;: p! J5 x# @$ |6 O  h6 B4 L* g
        p = p + 2;
( T5 b- t' A2 S, o4 ]4 ~    elseif was_mutation5 m9 i. o4 y7 O
        child(p,:) = child_3(1,1 : M + V);
" \1 @7 f$ l8 w        was_mutation = 0;
) ^! l4 S) f, Q! J1 \        p = p + 1;0 n/ x# j( x' [9 Z- E
    end
: n9 [% |. _2 C  a% u( G2 cend
6 x/ B8 h2 R9 M! B* Zf = child;
0 u( s, \. \$ h; \+ C. y. d4 v8 s  y0 V) F3 c+ H" F6 X

; P  @1 o, l0 A* v0 [+ h, \" e⑥replace_chromosome.m
% ?! J9 R0 C0 _4 q# N" R/ b
7 G- E8 O/ s0 T1 s+ z4 A6 Hfunction f  = replace_chromosome(intermediate_chromosome, M, V,pop)
) g6 D' _% }' q, V+ W' W1 b
5 E7 G' w7 ~/ F7 E' [, o7 C
0 o: t0 v, q* o/ |0 U5 d" s[N, m] = size(intermediate_chromosome);* G, Z& t0 s5 {3 k, ]5 R5 A# h
6 W" m, A. f1 O
% Get the index for the population sort based on the rank# M0 o/ ^! J4 ?5 F
[temp,index] = sort(intermediate_chromosome(:,M + V + 1));+ J/ z/ l9 U' Y' e

7 ~# q8 k# e# ^$ t9 S  p! V1 ~) }clear temp m
% @! `/ a* L5 G/ W: S# [4 l0 d+ E: E8 v! E4 w' q7 _
% Now sort the individuals based on the index
8 G- c/ v0 y4 y/ Kfor i = 1 : N
) A; T- b5 P7 G- i: n4 E$ A    sorted_chromosome(i,:) = intermediate_chromosome(index(i),:);
9 u) e( `; Q. c' tend
% ]$ M8 m5 M1 `5 ]. M$ X8 o: D$ A; _7 v
% Find the maximum rank in the current population- @6 j$ e9 m5 g: D9 r  a4 s+ U) @
max_rank = max(intermediate_chromosome(:,M + V + 1));% c! R- ?4 b% `2 f% J
. I' N5 W+ b/ n; U& t
% Start adding each front based on rank and crowing distance until the
, {9 z4 g$ ?+ G" Z( l' J- ~% whole population is filled.
! k( k# y$ V% U  f) Lprevious_index = 0;
5 W- g2 @  Y+ ]( Gfor i = 1 : max_rank
. U8 F1 X. V9 S+ Y1 A7 s- s    % Get the index for current rank i.e the last the last element in the
7 K. D! E4 F2 Q0 j    % sorted_chromosome with rank i. 1 t2 y" w$ j2 s" v
    current_index = max(find(sorted_chromosome(:,M + V + 1) == i));& \- {  [2 [; e7 N: n3 c4 y! }  ]
    % Check to see if the population is filled if all the individuals with1 \# i% Z. g5 y
    % rank i is added to the population.
, V2 z. R. _7 K7 f- K    if current_index > pop
# x  ~5 E5 S3 l% ^) a) ~& E        % If so then find the number of individuals with in with current' G% X9 K$ M" \5 T* e5 f
        % rank i.: E: t; e; B! q/ c: u  D5 o
        remaining = pop - previous_index;% A; P' t% c1 t: ^' C
        % Get information about the individuals in the current rank i.
+ i4 t( M% ?# l        temp_pop = ...
+ ?. ^$ f, |% V4 {9 ^3 {4 U8 `            sorted_chromosome(previous_index + 1 : current_index, :);& {% V9 h3 _/ j& Z6 M
        % Sort the individuals with rank i in the descending order based on' @' _' y) v# u; c' F
        % the crowding distance.
" a- z' g& w$ B; {; Y        [temp_sort,temp_sort_index] = ...
. b1 e+ |6 f; C7 E# T0 h7 H            sort(temp_pop(:, M + V + 2),'descend');
1 F( W4 _/ V9 ?* l        % Start filling individuals into the population in descending order
( j8 v! Q0 O4 P, ]# Z        % until the population is filled.( ?2 d- A3 N' ^4 [  h) e
        for j = 1 : remaining
) R, F3 x# R7 k6 E( W" K            f(previous_index + j,:) = temp_pop(temp_sort_index(j),:);
6 W* R  m' m1 D- o        end
* q/ G5 s4 B, j. J        return;
8 e# {( l6 P9 `    elseif current_index < pop
+ Y' z! U! T# E6 C        % Add all the individuals with rank i into the population.$ Y+ ^( q* h6 `% E* N4 d
        f(previous_index + 1 : current_index, :) = ...
1 W3 n! d% D- F( P, t' R: q            sorted_chromosome(previous_index + 1 : current_index, :);
4 h- e. B; e8 M/ N0 H  r3 w/ a9 C" [    else
/ }( v4 T8 u' Q! `0 f) w        % Add all the individuals with rank i into the population.
) B) a; d' ]: D  I" [        f(previous_index + 1 : current_index, :) = ...
0 h. I2 g9 J4 Q; V$ N            sorted_chromosome(previous_index + 1 : current_index, :);
7 d5 _3 d1 K! H( ~* X        return;' j) f9 E. F9 k( x4 x
    end2 _7 ^+ Y: A: x2 S
    % Get the index for the last added individual.
+ ~" n5 s9 f3 ?  S7 a) Y$ T    previous_index = current_index;7 r' M  G/ v  x
end
/ b9 O& o7 a$ h& W$ w5 n+ {3 K' O5 s3 ]+ Z$ U; O! ]* y: p6 q
: Z. Q' v6 e& n* r4 J
⑦自定义评价函数(我选用的ZDT1函数). K' t9 L' |8 o7 k8 S

9 M6 c+ S# k7 T' p0 B  D  Gfunction f = evaluate_objective(x, M, V): y; \; {* N6 y$ }4 F: Z2 g
f = [];* N$ F! K. l$ O4 s
f(1) = x(1);
) S9 n' n# H! T9 ng = 1;
9 g% Z7 o6 O( D( _7 rsum = 0;7 h6 B0 N: n- Q) }, z" `
for i = 1:V
$ ~. c  W' R7 K5 f    sum = sum + x(i);
1 m, y6 ?  n2 f# ?: Bend- s6 {# k4 g; g/ p/ n
sum = sum + 9*(sum / (V-1));- A  K3 y& B: l+ H0 l
g = g + sum;
1 F; U) B  d( o4 V) u& hf(2) = g * (1 - sqrt(x(1) / g));
$ A; y- T+ t- v" ^  O! Uend
! r+ |6 S& D( t2 w; X& E
- w" N3 `6 y1 N* i$ u2 X' I/ `3 Y" w7 L" O) c/ [9 D2 P7 S6 x
500个种群运行500代的结果:
, M! b# o7 J, E: N! @8 |1 s4 E' I
+ a# u9 P7 u& Y9 y. Z; E* q9 Z1 C/ n0 L- l6 I: k7 U+ ]
2 l3 q' n, a( ~! Y
' Y8 I/ z" t1 ~+ l
  ^- F) R1 O8 \
( N% ?& ]( a6 J$ {0 |

该用户从未签到

2#
发表于 2020-5-20 13:09 | 只看该作者
NSGA2算法MATLAB
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

关闭

推荐内容上一条 /1 下一条

EDA365公众号

关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

GMT+8, 2025-6-23 12:05 , Processed in 0.109375 second(s), 26 queries , Gzip On.

深圳市墨知创新科技有限公司

地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

快速回复 返回顶部 返回列表