MATLAB智能算法30个案例分析(2版)

第1章　谢菲尔德大学的MATLAB遗传算法工具箱 1
1.1　理论基础 1
1.1.1　遗传算法概述 1
1.1.2　谢菲尔德遗传算法工具箱 1
1.2　案例背景 3
1.2.1　问题描述 3
1.2.2　解题思路及步骤 3
1.3　MATLAB程序实现 3
1.3.1　工具箱结构 3
1.3.2　遗传算法常用函数 4
1.3.3　遗传算法工具箱应用举例 12
1.4　延伸阅读 16
参考文献 16
第2章　基于遗传算法和非线性规划的函数寻优算法 17
2.1　理论基础 17
2.1.1　非线性规划 17
2.1.2　非线性规划函数 17
2.1.3　遗传算法基本思想 18
2.1.4　算法结合思想 18
2.2　案例背景 18
2.2.1　问题描述 18
2.2.2　算法流程 18
2.2.3　遗传算法实现 19
2.3　MATLAB程序实现 20
2.3.1　适应度函数 20
2.3.2　选择操作 20
2.3.3　交叉操作 21
2.3.4　变异操作 22
2.3.5　算法主函数 23
2.3.6　非线性寻优 24
2.3.7　结果分析 24
2.4　延伸阅读 25
2.4.1　其他函数的优化 25
2.4.2　其他优化算法 26
参考文献 26
第3章　基于遗传算法的BP神经网络优化算法 27
3.1　理论基础 27
3.1.1　BP神经网络概述 27
3.1.2　遗传算法的基本要素 27
3.2　案例背景 27
3.2.1　问题描述 27
3.2.2　解题思路及步骤 29
3.3　MATLAB程序实现 31
3.3.1　神经网络算法 31
3.3.2　遗传算法主函数 32
3.3.3　比较使用遗传算法前后的差别 34
3.3.4　结果分析 35
3.4　延伸阅读 37
参考文献 37
第4章　基于遗传算法的TSP算法 38
4.1　理论基础 38
4.2　案例背景 38
4.2.1　问题描述 38
4.2.2　解决思路及步骤 39
4.3　MATLAB程序实现 40
4.3.1　种群初始化 40
4.3.2　适应度函数 40
4.3.3　选择操作 41
4.3.4　交叉操作 41
4.3.5　变异操作 43
4.3.6　进化逆转操作 43
4.3.7　画路线轨迹图 43
4.3.8　遗传算法主函数 44
4.3.9　结果分析 47
4.4　延伸阅读 48
4.4.1　应用扩展 48
4.4.2　遗传算法的改进 49
4.4.3　算法的局限性 49
参考文献 49
第5章　基于遗传算法的LQR 控制器优化设计 50
5.1　理论基础 50
5.1.1　LQR控制 50
5.1.2　基于遗传算法设计LQR控制器 50
5.2　案例背景 51
5.2.1　问题描述 51
5.2.2　解题思路及步骤 52
5.3　MATLAB程序实现 53
5.3.1　模型实现 53
5.3.2　遗传算法实现 54
5.3.3　结果分析 56
参考文献 56
第6章　遗传算法工具箱详解及应用 57
6.1　理论基础 57
6.1.1　遗传算法的一些基本概念 57
6.1.2　遗传算法与直接搜索工具箱 58
6.2　案例背景 58
6.2.1　问题描述 58
6.2.2　解题思路及步骤 59
6.3　MATLAB程序实现 59
6.3.1　GADST各函数详解 59
6.3.2　GADST的使用简介 63
6.3.3　使用GADST求解遗传算法相关问题 66
6.4　延伸阅读 68
参考文献 68
第7章　多种群遗传算法的函数优化算法 69
7.1　理论基础 69
7.1.1　遗传算法早熟问题 69
7.1.2　多种群遗传算法概述 69
7.2　案例背景 70
7.2.1　问题描述 70
7.2.2　解题思路及步骤 71
7.3　MATLAB程序实现 71
7.3.1　移民算子 72
7.3.2　人工选择算子 72
7.3.3　目标函数 73
7.3.4　标准遗传算法主函数 73
7.3.5　多种群遗传算法主函数 74
7.3.6　结果分析 75
7.4　延伸阅读 76
参考文献 77
第8章　基于量子遗传算法的函数寻优算法 78
8.1　理论基础 78
8.1.1　量子遗传算法概述 78
8.1.2　量子比特编码 78
8.1.3　量子门更新 79
8.2　案例背景 79
8.2.1　问题描述 79
8.2.2　解题思路及步骤 80
8.3　MATLAB程序实现 82
8.3.1　种群初始化 82
8.3.2　测量函数 82
8.3.3　量子旋转门函数 83
8.3.4　适应度函数 84
8.3.5　量子遗传算法主函数 85
8.3.6　结果分析 87
8.4　延伸阅读 87
参考文献 88
第9章　基于遗传算法的多目标优化算法 89
9.1　理论基础 89
9.1.1　多目标优化及Pareto*优解 89
9.1.2　函数gamultiobj 89
9.1.3　函数gamultiobj中的一些基本概念 90
9.2　案例背景 90
9.2.1　问题描述 90
9.2.2　解题思路及步骤 90
9.3　MATLAB程序实现 91
9.3.1　gamultiobj组织结构 91
9.3.2　函数stepgamultiobj分析 92
9.3.3　使用函数gamultiobj求解多目标优化问题 99
9.3.4　结果分析 100
参考文献 101
第10章　基于粒子群算法的多目标搜索算法 102
10.1　理论基础 102
10.2　案例背景 102
10.2.1　问题描述 102
10.2.2　算法流程 103
10.2.3　适应度计算 103
10.2.4　筛选非劣解集 103
10.2.5　粒子速度和位置更新 103
10.2.6　粒子*优 104
10.3　MATLAB程序实现 104
10.3.1　种群初始化 104
10.3.2　种群更新 104
10.3.3　更新个体*优粒子 105
10.3.4　非劣解筛选 105
10.3.5　仿真结果 106
10.4　延伸阅读 107
参考文献 107
第11章　基于多层编码遗传算法的车间调度算法 108
11.1　理论基础 108
11.2　案例背景 108
11.2.1　问题描述 108
11.2.2　模型建立 108
11.2.3　算法实现 109
11.3　MATLAB程序实现 110
11.3.1　主函数 110
11.3.2　适应度值计算 111
11.3.3　交叉函数 113
11.3.4　变异函数 113
11.3.5　仿真结果 114
11.4　案例扩展 115
11.4.1　模糊目标 115
11.4.2　代码分析 116
11.4.3　仿真结果 117
参考文献 117
第12章　免疫优化算法在物流配送中心选址中的应用 118
12.1　理论基础 118
12.1.1　物流中心选址问题 118
12.1.2　免疫算法的基本思想 118
12.2　案例背景 119
12.2.1　问题描述 119
12.2.2　解题思路及步骤 120
12.3　MATLAB程序实现 122
12.3.1　免疫算法主函数 122
12.3.2　多样性评价 123
12.3.3　免疫操作 124
12.3.4　仿真实验 127
12.4　案例扩展 128
参考文献 129