matlab工具箱遗传算法使用方法

简单的遗传算法可以使用Matlab自带的遗传算法工具箱，但是要从Matlab2010版本之后才会自带这个工具箱，且调用命令也有变化，分别是gatool和optimtool。GUI界面如下图所示：1、problemsetupandresults设置与结果（1）Solver：求解程序，选择要用的求解程序（遗传算法，遗传算法多目标等）（2）problem：1）fitnessfunction适应度函数，求最小,这里的使用度函数要自己编写，书写格式是“@函数名”。2）numberofvariable变量数，必须是整数，即，使用这个GUI界面的适应度函数的变量必须是[1*n]的向量，而不能是[m*n]的矩阵。3）constraints约束4）linearinequalities线性不等式，A*x=b形式，其中A是矩阵，b是向量5）linearequalities线性等式，A*x=b形式，其中A是矩阵，b是向量6）bounds定义域，lower下限，upper上限，列向量形式，每一个位置对应一个变量7）nonlinearconstraintfunction非线性约束，用户定义，非线性等式必须写成c=0形式，不等式必须写成c=0形式8）integervariableindices整型变量标记约束，使用该项时Aeq和beq必须为空，所有非线性约束函数必须返回一个空值，种群类型必须是实数编码举例，若是想让第一个、第三个、第五个变量保持是整数的话，则直接在此处填写[135]9）runsolverandviewresults求解userandomstatesfrompreviousrun使用前次的状态运行，完全重复前次运行的过程和结果2、population（1）populationtype编码类型1）doublevector实数编码，采用双精度。整数规划的种群类型必须是实数编码。2）bitstring二进制编码。对于生成函数和变异函数，只能选用uniform和custom，对于杂交函数，只能使用scatteredsinglepoint，twopoint或custom不能使用hybridfunction和nonlinearconstraintfunction3）custom自定义（2）populationsize：种群大小（3）creationfunction：生成函数，产生初始种群1）constraintdependent：约束相关。无约束时为uniform，有约束时为feasiblepopulation2）uniform：均匀分布3）feasiblepopulation：自适应种群，生成能够满足约束的种群（4）initialpopulation：初始种群，不指定则使用creationfunction生成，可以指定少于种群数量的种群，由creationfunction完成剩余的（5）initialscores：初始值，如果不指定，则由计算机计算适应度函数作为初始值，对于整型约束不可用，使用向量表示（6）initialrange：初始范围，使用向量矩阵表示，第一行表示范围的下限，第二行表示上限3、fitnessscaling:适应度尺度rank：等级。将适应度排序，然后编号proportional：按比例top：按比例选取种群中最高适应度的个体，这些个体有等比例的机会繁衍，其余的个体被淘汰shiftlinear：线性转换custom：用户定义4、selection（selectionfunction）依据适应值选择父代stochasticuniform：随机均匀分布remainder：残余，取适应值的整数部分进行轮盘赌选择uniform：不是一个好方法，但是可以用来做测试shiftlinear：线性转换roulette：轮盘赌算法tournament：联赛选择算法custom：自定义5、reproduction复制，决定如何产生子代elitecount：精英数，直接传到下一代的个体数crossoverfraction：杂交概率6、mutation（mutationfunction）突变useconstraintdependent默认，与约束有关，无约束时使用gaussian，有约束时使用adaptivefeasiblegaussian：利用高斯分布来选取uniform：均匀adaptivefeasible：custom：自定义7、crossover杂交scattered：随机生成遗传二进制向量，按0-1杂交singlepoint：单点杂交，生成一个数字，该数字代表的位置开始两父代基因交换twopoint：两点交换intermediate：媒介，加权平均heuristic：启发式算法arithmetic：算术平均custom：自定义8、migration迁移direction方向：forwardn-》n+1；both双向fraction：指定迁移率，以较小数量种群为标准interval：发生迁移的间隔9、constraintparameters约束参数，对应于非线性约束求解器initialpenalty：初始罚函数大于等于1penaltyfactor：处罚因子大于等于110、hybridfunction混合函数，指定另外一个最小值函数，在遗传算法结束之后计算，在整数值限制的时候不可用。nonefminsearch只用于无约束patternsearch约束与无约束fminunc无约束fmincon有约束11、stoppingcriteria停止标准generations到达代数timelimit时间限制fitnesslimit适应值限制stallgenerations迟滞代数，经过多代适应值没有明显提升stalltimelimit迟滞时间限制，经过限定时间适应值没有明显提升functiontolerance在迟滞代数内适应度函数值的改变量小于这个值，则停止nonlinearconstrainttolerance非线性约束容忍值12、plotfunction绘图函数plotinterval绘图间隔bestfitness最佳适应度值bestindividual最佳个体distance个体间平均距离expectation期望genealogy家系range适应度值最小最大平均值scorediversity每一代分数的柱状图scores每一代个体的分数selection描绘对每一代贡献的父代stopping停止标准的水平maxconstraint非线性约束中超出范围的最大值custom自定义13、outputfunction输出函数Customfunction:自定义14、displaytocommandwindowoff不输出iterative每一次迭代都输出diagnose诊断，每一次迭代都输出，并且诊断问题信息和选项中相对于默认值的改变值final只输出最终值15、evaluatefitnessandconstraintfunctions评价适应度和约束函数inserial分别独立评价vectorized用同一个函数调用inparallel并行处理