目标分配编程(Target Allocation Programming)是一种优化方法,用于在有限资源下分配任务以达到最优目标。以下是一个基于遗传算法的目标分配子程序的示例,该程序用于解决我方飞机和敌方飞机之间的攻击任务分配问题。
步骤概述
初始化参数:
设定我方飞机数和敌方飞机数,以及样本数。
生成初始优势矩阵:
随机生成一个初始的优势矩阵,用于表示每架飞机相对于每架敌方飞机的优势。
生成初始目标分配:
随机生成一个初始的目标分配矩阵,确保每个目标只能被分配给一个飞机,每个飞机只能攻击一个目标。
适应度函数:
定义一个适应度函数,用于评估当前目标分配的优劣。
遗传算法:
通过遗传算法迭代优化目标分配,直到找到最优解。
代码示例
```matlab
% 设定参数
n = 6; % 我方飞机数
m = 6; % 敌方飞机数
sample = 30; % 样本数
% 生成初始优势矩阵
c = rand(n, m);
% 生成初始目标分配
cc = rand(sample, m);
for i = 1:sample
for j = 1:n
b(i, j) = ceil(cc(i, j) * m);
end
end
b(1:n) = 1:n; % 确保每个目标只能被分配给一个飞机
% 适应度函数
fmax = 0;
bopt = [];
count = [];
f = [];
bn = b;
% 遗传算法
for k = 1:200
% 选择
[idx, fval] = sort(f, 'descend');
selected = idx(1:sample);
% 交叉
crossover_point = randperm(sample, 2);
child1 = bn(selected(crossover_point(1):selected(crossover_point(2)), :);
child2 = bn(selected(crossover_point(1)+1:selected(crossover_point(2)), :);
child1(end+1, :) = child2(1:end);
child2(1, :) = child1(end, :);
% 变异
mutation_point = randperm(sample, 1);
child1(mutation_point) = randperm(m, 1);
% 评估适应度
for i = 1:sample
f(i) = calculate_fitness(child1, c);
end
% 选择最优解
[idx, fval] = sort(f, 'descend');
bopt = child1(idx(1), :);
fmax = fval(1);
% 更新种群
bn = [bn(1:mutation_point-1, :); child1(mutation_point:end, :); bn(mutation_point+1:end, :)];
count = [count; 1];
end
% 输出最优目标分配
disp('最优目标分配结果:');
disp(bopt);
```
建议
适应度函数:
`calculate_fitness`函数需要根据具体问题定义,用于评估目标分配的优劣。
参数调整:
遗传算法的参数(如样本数、迭代次数等)需要根据问题规模和计算资源进行调整。
优化算法:
可以尝试其他优化算法(如模拟退火、粒子群优化等)来改进目标分配效果。
通过以上步骤和代码示例,你可以编写一个基本的目标分配编程,并根据具体问题进行调整和优化。