MATLAB-智能算法30个案例分析-终极版(带目录)

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MATLAB 智能算法30个案例分析(终极版)

1 基于遗传算法的TSP算法(王辉)

2 基于遗传算法和非线性规划的函数寻优算法(史峰)

3 基于遗传算法的BP神经网络优化算法(王辉)

4 设菲尔德大学的MATLAB遗传算法工具箱(王辉)

5 基于遗传算法的LQR控制优化算法(胡斐)

6 遗传算法工具箱详解及应用(胡斐)

7 多种群遗传算法的函数优化算法(王辉)

8 基于量子遗传算法的函数寻优算法(王辉)

9 多目标Pareto最优解搜索算法(胡斐)

10 基于多目标Pareto的二维背包搜索算法(史峰)

11 基于免疫算法的柔性车间调度算法(史峰)

12 基于免疫算法的运输中心规划算法(史峰)

13 基于粒子群算法的函数寻优算法(史峰)

14 基于粒子群算法的PID控制优化算法(史峰)

15 基于混合粒子群算法的TSP寻优算法(史峰)

16 基于动态粒子群算法的动态环境寻优算法(史峰)

17 粒子群算法工具箱(史峰)

18 基于鱼群算法的函数寻优算法(王辉)

19 基于模拟退火算法的TSP算法(王辉)

20 基于遗传模拟退火算法的聚类算法(王辉)

21 基于模拟退火算法的HEV能量管理策略参数优化(胡斐)

22 蚁群算法的优化计算——旅行商问题(TSP)优化(郁磊)

23 基于蚁群算法的二维路径规划算法(史峰)

24 基于蚁群算法的三维路径规划算法(史峰)

25 有导师学习神经网络的回归拟合——基于近红外光谱的汽油辛烷值预测(郁磊)

26 有导师学习神经网络的分类——鸢尾花种类识别(郁磊)

27 无导师学习神经网络的分类——矿井突水水源判别(郁磊)

28 支持向量机的分类——基于乳腺组织电阻抗特性的乳腺癌诊断(郁磊)

29 支持向量机的回归拟合——混凝土抗压强度预测(郁磊)

30 极限学习机的回归拟合及分类——对比实验研究(郁磊)

智能算法是我们在学习中经常遇到的算法,主要包括遗传算法,免疫算法,粒子群算法,神经网络等,智能算法对于很多人来说,既爱又恨,爱是因为熟练的掌握几种智能算法,能够很方便的解决我们的论坛问题,恨是因为智能算法感觉比较“玄乎”,很难理解,更难用它来解决问题。

因此,我们组织了王辉,史峰,郁磊,胡斐四名高手共同写作MATLAB智能算法,该书包含了遗传算法,免疫算法,粒子群算法,鱼群算法,多目标pareto算法,模拟退火算法,蚁群算法,神经网络,SVM等,本书最大的特点在于以案例为导向,每个案例针对一

个实际问题,给出全部程序和求解思路,并配套相关讲解视频,使读者在读过一个案例之后能够快速掌握这种方法,并且会套用案例程序来编写自己的程序。本书作者在线,读者和会员可以向作者提问,作者做到有问必答。

本书和目录如下:

1 基于遗传算法的TSP算法(王辉)

TSP (旅行商问题—Traveling Salesman Problem),是典型的NP完全问题,即其最坏情况下的时间复杂性随着问题规模的增大按指数方式增长,到目前为止不能找到一个多项式时间的有效算法。遗传算法是一种进化算法,其基本原理是仿效生物界中的“物竞天择、适者生存”的演化法则。遗传算法的做法是把问题参数编码为染色体,再利用迭代的方式进行选择、交叉以及变异等运算来交换种群中染色体的信息,最终生成符合优化目标的染色体。实践证明,遗传算法对于解决TSP问题等组合优化问题具有较好的寻优性能。

2 基于遗传算法和非线性规划的函数寻优算法(史峰)

遗传算法提供了求解非线性规划的通用框架,它不依赖于问题的具体领域。遗传算法的优点是将问题参数编码成染色体后进行优化,而不针对参数本身,从而不受函数约束条件的限制;搜索过程从问题解的一个集合开始,而不是单个个体,具有隐含并行搜索特性,可大大减少陷入局部最小的可能性。而且优化计算时算法不依赖于梯度信息,且不要求目标函数连续及可导,使其适于求解传统搜

索方法难以解决的大规模、非线性组合优化问题。

3 基于遗传算法的BP神经网络优化算法(王辉)

BP模型被广泛地应用于模式分类、模式识别等方面.但BP算法收敛速度慢,且很容易陷入局部极小点,而遗传算法具有并行搜索、效率高、不存在局部收敛问题等优点而被广泛应用.遗传算法的寻优过程带有一定程度的随机性和盲从性,多数情况下只能收敛到全局次优解,且有过早收敛的现象.为了克服遗传算法寻优过程的盲从性,将有监督学习的BP算法与之结合以达到优势互补、提高算法的稳定性和全局搜索能力的目的。

4 设菲尔德大学的MATLAB遗传算法工具箱(王辉)

Matlab 遗传算法(Genetic Algorithm)优化工具箱是基于基本操作及终止条件、二进制和十进制相互转换等操作的综合函数库。其实现步骤包括:通过输入及输出函数求出遗传算法主函数、初始种群的生成函数,采用选择、交叉、变异操作求得基本遗传操作函数。以函数仿真为例,对该函数优化和GA 改进,只需改写函数m 文件形式即可。

5 基于遗传算法的LQR控制优化算法(胡斐)

LQR控制在工程中得到了广泛的应用,对于LQR最优控制方法,性能指标中权重矩阵的选择对控制系统的性能有很大影响。权重矩阵通常的确定方法,首先是根据经验初步确定,然后通过模拟,根据输出响应量逐步调整权重系数,直到获得满意的输出响应量为止。这种

确定方法不仅费时,而且无法获得最优的权重矩阵使系统性能达到最优。本案例将研究基于遗传算法的LQR控制优化算法,利用遗传算法的全局寻优能力,搜索权重矩阵。

6 遗传算法工具箱详解及应用(胡斐)

MATLAB自带的遗传算法与直接搜索工具箱(Genetic Algorithm and Direct Search Toolbox, GADST),可以较好地解决与遗传算法相关的各种问题。GADST可以通过GUI界面调用,也可以通过命令行方式调用,使用简单方便。本案例将对GADST函数库的遗传算法部分进行详细的代码分析和讲解,并通过求解非线性方程组介绍GADST 的使用方法。

7 多种群遗传算法的函数优化算法(王辉)

标准遗传算法有时候会出现未成熟收敛问题,在求解多目标优化问题时显得尤其严重。遗传算法存在未成熟收敛问题,在求解多目标优化问题时显得尤其严重。因此已有学者提出了多种群遗传算法。该算法中多个种群使用同一目标函数,各种群的交叉率和变异率取不同的固定值,以搜索不同解空间中的最优解,种群之间定期进行信息交换。多种群遗传算法能在一定程度上缓解遗传算法的不成熟收敛问题。

8 基于量子遗传算法的函数寻优算法(王辉)

量子遗传算法(Quantum Genetic Algorithm,QGA)是量子计算与遗传算法(Genetic Algorithm,GA)相结合的产物,是一种新发展起来