　　《MATLAB智能算法30個案例分析（第2版）》采用案例形式,以智能算法為主綫,講解瞭遺傳算法、免疫算法、退火算法、粒子群算法、魚群算法、蟻群算法和神經網絡算法等最常用的智能算法的MATLAB實現.本書共給齣３０個案例,每個案例都是一個使用智能算法解決問題的具體實例,所有案例均由理論講解、案例背景、MATLAB程序實現和擴展閱讀四個部分組成,並配有完整的程序源碼和講解視頻,使讀者在掌握算法的同時,也可以學習到作者們多年積纍的編程經驗與技巧,從而快速提高使用算法求解實際問題的能力.

　　《MATLAB智能算法30個案例分析（第2版）》可作為本科畢業設計、研究生項目設計、博士低年級課題設計參考書籍,同時對廣大科研人員也有很高的參考價值.

內頁插圖

第1章　謝菲爾德大學的MATLAB遺傳算法工具箱 1
1.1　理論基礎 1
1.1.1　遺傳算法概述 1
1.1.2　謝菲爾德遺傳算法工具箱 1
1.2　案例背景 3
1.2.1　問題描述 3
1.2.2　解題思路及步驟 3
1.3　MATLAB程序實現 3
1.3.1　工具箱結構 3
1.3.2　遺傳算法常用函數 4
1.3.3　遺傳算法工具箱應用舉例 12
1.4　延伸閱讀 16
參考文獻 16
第2章　基於遺傳算法和非綫性規劃的函數尋優算法 17
2.1　理論基礎 17
2.1.1　非綫性規劃 17
2.1.2　非綫性規劃函數 17
2.1.3　遺傳算法基本思想 18
2.1.4　算法結閤思想 18
2.2　案例背景 18
2.2.1　問題描述 18
2.2.2　算法流程 18
2.2.3　遺傳算法實現 19
2.3　MATLAB程序實現 20
2.3.1　適應度函數 20
2.3.2　選擇操作 20
2.3.3　交叉操作 21
2.3.4　變異操作 22
2.3.5　算法主函數 23
2.3.6　非綫性尋優 24
2.3.7　結果分析 24
2.4　延伸閱讀 25
2.4.1　其他函數的優化 25
2.4.2　其他優化算法 26
參考文獻 26
第3章　基於遺傳算法的BP神經網絡優化算法 27
3.1　理論基礎 27
3.1.1　BP神經網絡概述 27
3.1.2　遺傳算法的基本要素 27
3.2　案例背景 27
3.2.1　問題描述 27
3.2.2　解題思路及步驟 29
3.3　MATLAB程序實現 31
3.3.1　神經網絡算法 31
3.3.2　遺傳算法主函數 32
3.3.3　比較使用遺傳算法前後的差彆 34
3.3.4　結果分析 35
3.4　延伸閱讀 37
參考文獻 37
第4章　基於遺傳算法的TSP算法 38
4.1　理論基礎 38
4.2　案例背景 38
4.2.1　問題描述 38
4.2.2　解決思路及步驟 39
4.3　MATLAB程序實現 40
4.3.1　種群初始化 40
4.3.2　適應度函數 40
4.3.3　選擇操作 41
4.3.4　交叉操作 41
4.3.5　變異操作 43
4.3.6　進化逆轉操作 43
4.3.7　畫路綫軌跡圖 43
4.3.8　遺傳算法主函數 44
4.3.9　結果分析 47
4.4　延伸閱讀 48
4.4.1　應用擴展 48
4.4.2　遺傳算法的改進 49
4.4.3　算法的局限性 49
參考文獻 49
第5章　基於遺傳算法的LQR 控製器優化設計 50
5.1　理論基礎 50
5.1.1　LQR控製 50
5.1.2　基於遺傳算法設計LQR控製器 50
5.2　案例背景 51
5.2.1　問題描述 51
5.2.2　解題思路及步驟 52
5.3　MATLAB程序實現 53
5.3.1　模型實現 53
5.3.2　遺傳算法實現 54
5.3.3　結果分析 56
參考文獻 56
第6章　遺傳算法工具箱詳解及應用 57
6.1　理論基礎 57
6.1.1　遺傳算法的一些基本概念 57
6.1.2　遺傳算法與直接搜索工具箱 58
6.2　案例背景 58
6.2.1　問題描述 58
6.2.2　解題思路及步驟 59
6.3　MATLAB程序實現 59
6.3.1　GADST各函數詳解 59
6.3.2　GADST的使用簡介 63
6.3.3　使用GADST求解遺傳算法相關問題 66
6.4　延伸閱讀 68
參考文獻 68
第7章　多種群遺傳算法的函數優化算法 69
7.1　理論基礎 69
7.1.1　遺傳算法早熟問題 69
7.1.2　多種群遺傳算法概述 69
7.2　案例背景 70
7.2.1　問題描述 70
7.2.2　解題思路及步驟 71
7.3　MATLAB程序實現 71
7.3.1　移民算子 72
7.3.2　人工選擇算子 72
7.3.3　目標函數 73
7.3.4　標準遺傳算法主函數 73
7.3.5　多種群遺傳算法主函數 74
7.3.6　結果分析 75
7.4　延伸閱讀 76
參考文獻 77
第8章　基於量子遺傳算法的函數尋優算法 78
8.1　理論基礎 78
8.1.1　量子遺傳算法概述 78
8.1.2　量子比特編碼 78
8.1.3　量子門更新 79
8.2　案例背景 79
8.2.1　問題描述 79
8.2.2　解題思路及步驟 80
8.3　MATLAB程序實現 82
8.3.1　種群初始化 82
8.3.2　測量函數 82
8.3.3　量子鏇轉門函數 83
8.3.4　適應度函數 84
8.3.5　量子遺傳算法主函數 85
8.3.6　結果分析 87
8.4　延伸閱讀 87
參考文獻 88
第9章　基於遺傳算法的多目標優化算法 89
9.1　理論基礎 89
9.1.1　多目標優化及Pareto最優解 89
9.1.2　函數gamultiobj 89
9.1.3　函數gamultiobj中的一些基本概念 90
9.2　案例背景 90
9.2.1　問題描述 90
9.2.2　解題思路及步驟 90
9.3　MATLAB程序實現 91
9.3.1　gamultiobj組織結構 91
9.3.2　函數stepgamultiobj分析 92
9.3.3　使用函數gamultiobj求解多目標優化問題 99
9.3.4　結果分析 100
參考文獻 101
第10章　基於粒子群算法的多目標搜索算法 102
10.1　理論基礎 102
10.2　案例背景 102
10.2.1　問題描述 102
10.2.2　算法流程 103
10.2.3　適應度計算 103
10.2.4　篩選非劣解集 103
10.2.5　粒子速度和位置更新 103
10.2.6　粒子最優 104
10.3　MATLAB程序實現 104
10.3.1　種群初始化 104
10.3.2　種群更新 104
10.3.3　更新個體最優粒子 105
10.3.4　非劣解篩選 105
10.3.5　仿真結果 106
10.4　延伸閱讀 107
參考文獻 107
第11章　基於多層編碼遺傳算法的車間調度算法 108
11.1　理論基礎 108
11.2　案例背景 108
11.2.1　問題描述 108
11.2.2　模型建立 108
11.2.3　算法實現 109
11.3　MATLAB程序實現 110
11.3.1　主函數 110
11.3.2　適應度值計算 111
11.3.3　交叉函數 113
11.3.4　變異函數 113
11.3.5　仿真結果 114
11.4　案例擴展 115
11.4.1　模糊目標 115
11.4.2　代碼分析 116
11.4.3　仿真結果 117
參考文獻 117
第12章　免疫優化算法在物流配送中心選址中的應用 118
12.1　理論基礎 118
12.1.1　物流中心選址問題 118
12.1.2　免疫算法的基本思想 118
12.2　案例背景 119
12.2.1　問題描述 119
12.2.2　解題思路及步驟 120
12.3　MATLAB程序實現 122
12.3.1　免疫算法主函數 122
12.3.2　多樣性評價 123
12.3.3　免疫操作 124
12.3.4　仿真實驗 127
12.4　案例擴展 128
參考文獻 129

前言/序言

　　時光荏苒，如白駒過隙，轉眼間，？MATLAB智能算法30個案例分析？已經陪伴各位讀者走過瞭四個年頭.在這期間，該書得到瞭廣大讀者的全麵支持與包容，讓我們備受鼓舞.
　　但自R2010a和R2010b以後，MATLAB對優化工具箱和神經網絡工具箱進行瞭較大幅度的更新，與？MATLAB智能算法30個案例分析？一書相關的更新有：
　　① 自R2010a以後，遺傳算法與直接搜索工具箱（GeneticAlgorithmandDirectSearchToolGbox，GADST）被集成到GlobalOptimizationToolbox中，其路徑為MATLAB 安裝目錄 oolboxglobaloptim.
　　② 自R2010b以後，神經網絡工具箱（NeuralNetworkToolbox）對BP神經網絡、競爭神經網絡、自組織特徵映射神經網絡等模型的創建、訓練和預測函數進行瞭升級.為瞭方便讀者學，？MATLAB智能算法30個案例分析（第2版）？對上一版的內容進行瞭以下修訂：
　　① MATLAB編程環境從R2009a版本升級到瞭R2014a版本.在新版本中，讀者可以更加簡單、方便地完成程序的實現，從而可以將更多的精力集中於算法的設計方麵.
　　② 增加瞭配套光盤，其中包括各個章節的程序源碼和講解視頻.程序源碼部分兼容瞭R2009a和R2014a兩個版本，讀者可以根據自身情況靈活選擇.配套視頻中除瞭包括對各個案例的詳細講解外，還包含瞭作者多年積纍的編程經驗與技巧，相信讀者可以從中獲益良多.
　　③ 豐富瞭讀者與作者的交流途徑與渠道.除瞭在MATLAB技術論壇書的交流版塊參與交流，讀者還可以加入該書的QQ 讀者交流群），與作者以及其他讀者一起交流學習，作者會不定期地組織一些集體答疑與討論活動.
　　本次修訂工作由鬱磊統籌完成，其中，鬱磊修訂的章節包括：3、5、6、9、14、21、22和25~30；史峰修訂的章節包括：2、10~13、15~17、23~24；王輝修訂的章節包括：1、3、4、7~8、18~20.除瞭上述修訂內容外，？MATLAB智能算法30個案例分析（第2版）？還勘誤瞭上一版中存在的一些錯誤.在此過程中，得到瞭許多讀者的幫助，如MATLAB技術論壇上的denyu、kirchhof、qiuzhichang和prado5等，在此不一一列舉，衷心感謝他們！
　　對作者而言，過去的四年變化太多，有的作者齣國深造，有的作者進入職場，有的作者娶妻生子，在此誠摯地感謝每一位作者的傢人和朋友在背後的默默付齣與支持，這是本書得以完成的最大動力與保障.然而不變的是，作者們依舊保持著那份初心與激情，隨時準備著與每一位讀者交流與探索，攜手進步與成長！
　　作　者
　　2015年7月2日於蘇州

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