【TSP】基于matlab免疫算法求解31城市旅行商问题【含Matlab源码 1149期】

一、简介

任何一个优化问题可以转化为一个函数问题，因此生物智能算法广泛应用，同样生物免疫算法（AIA）也是一种模拟达尔文生物进化的一个新型智能算法，生物免疫算法（AIA）根据生物系统抗体处理抗原机制，抗体进化以及最终消灭抗原，这一过程为生物免疫算法（AIA）全局寻优解的过程。
考虑到函数优化问题的普遍性，近些年来，很多学者应用新型算法对不同函数进行测试，例如算法的稳定性、泛华能力、有效性以及全局、局部寻优能力等，因此最优化函数问题（单目标和多目标函数优化问题）一直成为广大科研人员的研究热点。根据测试函数得到的可能解，智能算法得到不断的改进，理论基础逐渐深入，使得散发本身更加稳健，能够快速为工程所用。
人工免疫系统正引起人们的极大重视，基于免疫系统原理开发了各类算法，遗传算法GA、差分进化算法DE、蜂群算法ABC、鱼群算法FSA等，在工程实际问题中，应用越来越广泛，也取得越来越多的成果。

三、源代码

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%免疫算法求解决TSP问题%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%初始化%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
clear all;                        %清除所有变量
close all;                        %清图
clc;                              %清屏
C=[1304 2312;3639 1315;4177 2244;3712 1399;3488 1535;3326 1556;...
    3238 1229;4196 1044;4312  790;4386  570;3007 1970;2562 1756;...
    2788 1491;2381 1676;1332  695;3715 1678;3918 2179;4061 2370;...
    3780 2212;3676 2578;4029 2838;4263 2931;3429 1908;3507 2376;...
    3394 2643;3439 3201;2935 3240;3140 3550;2545 2357;2778 2826;...
    2370 2975];                  %31个省会城市坐标
N=size(C,1);                     %TSP问题的规模,即城市数目
D=zeros(N);                      %任意两个城市距离间隔矩阵
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%求任意两个城市距离间隔矩阵%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
for i=1:N
    for j=1:N
        D(i,j)=((C(i,1)-C(j,1))^2+(C(i,2)-C(j,2))^2)^0.5;
    end
end
NP=200;                           %免疫个体数目
G=1000;                           %最大免疫代数
f=zeros(N,NP);                    %用于存储种群
for i=1:NP
    f(:,i)=randperm(N);           %随机生成初始种群
end
len=zeros(NP,1);                  %存储路径长度
for i=1:NP
    len(i)=func3(D,f(:,i),N);     %计算路径长度
end
[Sortlen,Index]=sort(len);
Sortf=f(:,Index);                 %种群个体排序
gen=0;                            %免疫代数
Ncl=10;                            %克隆个数
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%免疫循环%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
while gen<G
    for i=1:NP/2
        %%%%%%%%%%%%选激励度前NP/2个体进行免疫操作%%%%%%%%%%%%%%%
        a=Sortf(:,i);
        Ca=repmat(a,1,Ncl);
        for j=1:Ncl
            p1=floor(1+N*rand());
            p2=floor(1+N*rand());
            while p1==p2
                p1=floor(1+N*rand());
                p2=floor(1+N*rand());
            end
            tmp=Ca(p1,j);
            Ca(p1,j)=Ca(p2,j);
            Ca(p2,j)=tmp;
        end
        Ca(:,1)=Sortf(:,i);            %保留克隆源个体
        %%%%%%%%%%%%克隆抑制，保留亲和度最高的个体%%%%%%%%%%%%%%
        for j=1:Ncl
            Calen(j)=func3(D,Ca(:,j),N);
        end
        [SortCalen,Index]=sort(Calen);
       
        af(:,i)=SortCa(:,1);
        alen(i)=SortCalen(1);
    end
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%种群刷新%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    for i=1:NP/2
       
        blen(i)=func3(D,bf(:,i),N);   %计算路径长度
    end  
    %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%免疫种群与新种群合并%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
    f=[af,bf];
    len=[alen,blen];
    [Sortlen,Index]=sort(len);
    Sortf=f(:,Index);
    gen=gen+1;
    trace(gen)=Sortlen(1);
end

三、运行结果

四、备注

版本：2014a