MATLAB遗传算法工具箱的函数简介

本文简单介绍谢菲尔德大学开发的遗传算法工具箱的用法。

工具箱名字gatbx，即GA Toolbox。用help gatbx即可看到其所有函数。函数的功能分几大类：创建种群、适应度计算、选择、变异、交叉。

创建种群

crtbase 创建基向量

由图可知，产生了3个5，和4个6，5和6表示的是个体向量的范围。

crtbp 创建初始种群

Create an initial population 第一个参数表示生成的种群大小，3排5列，3表示有3个个体，5表示每个个体有5位。第二个参数表示这5位分别的范围，即基向量BaseV，比如6表示0~5, 3表示0~2，该参数可由crtbase生成。

返回值Lind表示每个个体的位数。

crtrp 创建实值种群

CReaTe an initial (Real-value) Population FieldDR表示范围，第一排表示最大值，第二排表示最小值。4表示产生的种群的个体数量。

适应度计算

ranking

基于排序的适应度分配。可以观察出，ObjV中最大的数在FitnV中最小，即反序排列。

scaling

线性适应度计算。

选择

select

SelCh = select(SEL_F,Chrom,FitnV)

SEL_F是字符串，表示选择的方法，有轮盘法rws，随机遍历抽样法sus。Chrom是多个个体组成的种群，FitnV是适应度





适应度值越大，被选中概率越大。select函数还可以加个参数表示输出个体的个数，比如1.5表示输出种群中个体的个数为原来个数的1.5倍。

reins

重插入子代到种群，插入位置是随机的，SelCh意为selected chrom被选中的个体，即子代

Chrom = reins(Chrom,SelCh)

变异

mutate

NewChrom = mutate (MUT_F,OldChrom,FieldDR,MutOpt)

MUT_F是字符串，表示变异算法，可选项mutbga或mut。mut是离散变异，mutbga是实值变异。FieldDR表示变异范围，MutOpt是变异概率。

交叉

交叉算子函数有：recdis，recint，reclin，recmut，recombin，xovdp，xovdprs，xovmp，xovsh，xovshrs，xovsp，xovsprs。

交叉是通过给定的概率重组一对个体产生后代。单点交叉、两点交叉和洗牌交叉是由xovsp、xovdp、xovsh函数分别完成的。缩小代理交叉函数分别是：xovdprs、xovshrs和xovsprs。通用的多点交叉函数是xovmp，它提供均匀交换的支持。为支持染色体实值表示，离散的、中间的和线性重组分别由函数recdis、recint、reclin完成。函数recmut提供具有突变特征的线性重组。

函数recombin是一高级入口函数，对所有交叉操作提供多子群支持入口。

recombin

NewChrom = recombin(REC_F,Chrom,RecOpt)

REC_F是字符串，表示交叉算法，RecOpt表示交叉概率。



变异发生在奇数行和偶数行之间，recdis是离散重组，一位一位地变异。此外还有中间重组，线性重组等。



以上是单点交叉，也就是奇偶两行逐点交换元素，有的交换，有的不交换，按概率。

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