单目标应用:求解旅行商问题(TSP)的猎豹优化算法(The Cheetah Optimizer,CO)提供MATLAB代码
创始人
2024-04-09 02:42:54
0

一、猎豹优化算法

猎豹优化算法(The Cheetah Optimizer,CO)由MohammadAminAkbari等人于2022年提出,该算法性能高效,思路新颖。

参考文献: Akbari, M.A., Zare, M., Azizipanah-abarghooee, R. et al. The cheetah optimizer: a nature-inspired metaheuristic algorithm for large-scale optimization problems. Sci Rep 12, 10953 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-14338-z
在这里插入图片描述

CO算法描述:

在这里插入图片描述

二、旅行商问题

旅行商问题(Traveling salesman problem, TSP)是一个经典的组合优化问题,它可以描述为一个商品推销员去若干城市推销商品,要求遍历所有城市后回到出发地,目的是选择一个最短的路线。当城市数目较少时,可以使用穷举法求解。而随着城市数增多,求解空间比较复杂,无法使用穷举法求解,因此需要使用优化算法来解决TSP问题。
一般地,TSP问题可描述为:一个旅行商需要拜访n个城市,城市之间的距离是已知的,若旅行商对每个城市必须拜访且只拜访一次,求旅行商从某个城市出发并最终回到起点的一条最短路径。
记n个城市序号构成集合为N={1,2,…,n},旅行商拜访完n个城市所经过的回路记为:
P={p1→p2→⋯→pn→p1}P=\left\{p_{1} \rightarrow p_{2} \rightarrow \cdots \rightarrow p_{n} \rightarrow p_{1}\right\}P={p1​→p2​→⋯→pn​→p1​}
其中,pi∈N,pi≠pj(i≠j),i=1,2,⋯,np_{i} \in N, p_{i} \neq p_{j}(i \neq j), i=1,2, \cdots, npi​∈N,pi​​=pj​(i​=j),i=1,2,⋯,n
若城市之间的距离矩阵为D=∣dij∣n×nD=\left|d_{i j}\right|_{n \times n}D=∣dij​∣n×n​,则TSP问题的数学模型可表示为:
min⁡f(P)=∑i=1n−1dpi,pi+1+dpn,p1\min f(P)=\sum_{i=1}^{n-1} d_{p_{i}, p_{i+1}}+d_{p_{n}, p_{1}}minf(P)=i=1∑n−1​dpi​,pi+1​​+dpn​,p1​​
其中,f(P)f(P)f(P)表示旅行商行走路线的总路径长度。

三、CO求解TSP

本文选取国际通用的TSP实例库TSPLIB中的测试集bayg29,bayg29中城市分布如下图所示:
在这里插入图片描述

本文采用猎豹优化算法求解bayg29:

close all
clear
clc
%数据集参考文献  REINELT G.TSPLIB-a traveling salesman problem[J].ORSA Journal on Computing,1991,3(4):267-384.
global data
% TSP数据集bayg29
Dim=size(data,1)-1;%维度
lb=-10;%下界
ub=10;%上界
fobj=@Fun;%目标函数是总距离
SearchAgents_no=100; % 种群大小(可以修改)
Max_iteration=5000; % 最大迭代次数(可以修改)
[bestX,fMin,curve]=CO(SearchAgents_no,Max_iteration,lb,ub,Dim,fobj);  %猎豹优化算法
figure
plot(curve)
xlabel('迭代次数')
ylabel('总距离')
legend('CO')链接:https://pan.baidu.com/s/11I6eMyMU3k-UHfUu1O_mIA 
提取码:1234

部分结果如下:

3.1第1次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.2第2次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.3第3次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3.4第4次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3.5第5次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.6第6次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.7第7次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.8第8次路径规划结果及算法收敛曲线

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

四、参考代码

文件夹内包含猎豹优化算法CO求解旅行商问题bayg29的完整Matlab代码,点击main.m即可运行,可以更改数据集。
在这里插入图片描述

相关内容

热门资讯

保存时出现了1个错误,导致这篇... 当保存文章时出现错误时,可以通过以下步骤解决问题:查看错误信息:查看错误提示信息可以帮助我们了解具体...
汇川伺服电机位置控制模式参数配... 1. 基本控制参数设置 1)设置位置控制模式   2)绝对值位置线性模...
不能访问光猫的的管理页面 光猫是现代家庭宽带网络的重要组成部分,它可以提供高速稳定的网络连接。但是,有时候我们会遇到不能访问光...
表格中数据未显示 当表格中的数据未显示时,可能是由于以下几个原因导致的:HTML代码问题:检查表格的HTML代码是否正...
本地主机上的图像未显示 问题描述:在本地主机上显示图像时,图像未能正常显示。解决方法:以下是一些可能的解决方法,具体取决于问...
表格列调整大小出现问题 问题描述:表格列调整大小出现问题,无法正常调整列宽。解决方法:检查表格的布局方式是否正确。确保表格使...
不一致的条件格式 要解决不一致的条件格式问题,可以按照以下步骤进行:确定条件格式的规则:首先,需要明确条件格式的规则是...
Android|无法访问或保存... 这个问题可能是由于权限设置不正确导致的。您需要在应用程序清单文件中添加以下代码来请求适当的权限:此外...
【NI Multisim 14...   目录 序言 一、工具栏 🍊1.“标准”工具栏 🍊 2.视图工具...
银河麒麟V10SP1高级服务器... 银河麒麟高级服务器操作系统简介: 银河麒麟高级服务器操作系统V10是针对企业级关键业务...