遗传算法中mut变异算子函数说明.docx

% MUT.m% This function takes the representation of the current population,% mutates each element with given probability and returns the resulting% population.%这个函数代表当前种群，其中的每一个元素在变异概率下发生变化，并返回新的种群。% Syntax:NewChrom = mut(OldChrom,Pm,BaseV)%语法：新种群=mut(当前种群，变异概率，染色体个体元素的变异的基本字符)%注意：变异概率省略时为0.7/Lind（Lind为染色体长度），BaseV省略时种群为二进制编码% Input parameters:%输入参数：%OldChrom - A matrix containing the chromosomes of the% current population. Each row corresponds to% an individuals string representation.%当前种群-一个矩阵包含当前人口的染色体。每一行对应一个字符串表示。%Pm - Mutation probability (scalar). Default value% of Pm = 0.7/Lind, where Lind is the chromosome% length is assumed if omitted.%变异概率-变异概率（标量）。假定如果省略时，其默认值为0.7/Lind（Lind是染色体长度）%BaseV - Optional row vector of the same length as the% chromosome structure defining the base of the % individual elements of the chromosome. Binary% representation is assumed if omitted.%染色体个体元素的变异的基本字符-染色体的单个元素的字符由染色体结构（相同长度的行%向量）定义的，假定如果省略时，默认为是二进制的。% Output parameter:%输出参数：%NewChrom - A Matrix containing a mutated version of% OldChrom.%新种群-当前种群变异后的矩阵。% Author: Andrew Chipperfield% Date: 25-Jan-94% Tested under MATLAB v6 by Alex Shenfield (21-Jan-03)%举例说明该函数，利用OldChrom=crtbp(5,5)得到OldChrom= 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0function NewChrom = mut(OldChrom,Pm,BaseV)%新种群=mut(当前种群，变异概率，染色体个体元素的变异的基本字符).% get population size (Nind) and chromosome length (Lind)%得到个体数（Nind）和染色体长度（Lind）。Nind, Lind = size(OldChrom) ; %返回值为Nind=5,Lind=5% check input parameters%检查输入参数if nargin 2, Pm = 0.7/Lind ; endif isnan(Pm), Pm = 0.7/Lind; end%上面2个if条件用来确定Pm的值。%第一个if:如果输入参数个数小于2，返回Pm为0.7/Lind。%第二个if:如果输入的Pm不是数，返回Pm为0.7/Lind。%注：nargin是用来判断输入变量个数的函数。Isnan的函数功能：判断函数组的元素是否是%NaN（Not a Number）。例如输入isnan(NaN)，返回值为1；输入isnan(3)，返回值为0.if (nargin 3), BaseV = crtbase(Lind); endif (isnan(BaseV), BaseV = crtbase(Lind); endif (isempty(BaseV), BaseV = crtbase(Lind); end%上面的3个if条件用来确定BaseV的值。%第一个if：如果输入参数个数小于3，则执行BaseV= crtbase(Lind)的命令，并返回BaseV%的值。%第二个if：如果输入的BaseV不是数（如：NaN），则也执行BaseV = crtbase(Lind)的命令，%并返回BaseV的值。%第三个if：如果输入的BaseV为空（如：）,则也执行BaseV = crtbase(Lind)的命令，并返%回BaseV的值。%注：isempty的函数功能：判断一个数组是否为空。如果为空，返回值为1；如果非空，返%回值为0.例如输入isempty()，返回值为1,；输入isempty(1)，返回值为0。if (nargin = 3) & (Lind = length(BaseV) error(OldChrom and BaseV are incompatible), end%如果输入参数个数为3，而且矩阵列数不等于BaseV的长度，则会出现当前种群和基本%字符不匹配的错误% create mutation mask matrix%创建突变掩模矩阵BaseM = BaseV(ones(Nind,1),:) ; %ones(5,1)= 1 1 1 1 1%由BaseM = BaseV(ones(Nind,1),:) 得到BaseM=BaseM= 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2% perform mutation on chromosome structure%在染色体结构上执行突变NewChrom = rem(OldChrom+(rand(Nind,Lind)Pm).*ceil(rand(Nind,Lind).*(BaseM-1),BaseM);%分布计算上式如下rand(5,5)= 0.9631 0.6241 0.0377 0.2619 0.1068 0.5468 0.6791 0.8852 0.3354 0.6538 0.5211 0.3955 0.9133 0.6797 0.4942 0.2316 0.3674 0.7962 0.1366 0.77910.4889 0.9880 0.0987 0.7212 0.7150%注： rand(m,n)是返回一个m行n列的随机矩阵，其中每个元素都小于1且大于0。% rand(Nind,Lind)Pm= 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 % ceil(rand(Nind,Lind)= 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1%注：ceil函数功能是把矩阵中所有元素取整，且不小于原来元素的最小整数。%BaseM-1= 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1%由上可知rand(Nind,Lind)Pm).*ceil(rand(Nind,Lind).*(BaseM-1)= 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0%故有NewChrom