[SEM4][labSI] Algorytmy genetyczne

% Szukanie minimum funkcji - algorytm genetyczny
clear;

liczba_rozw = 1000 ;                                % liczba osobnikow (rozwiazan) w populacji

liczba_epok = 1000;
pkrz = 0.57;                                        % prawdopodobienstwo krzyzowania
pmut = 0.83;                                        % prawdopodobienstwo mutacji
wsp_selekcji = 0.1;                                % nacisk selekcyjny

liczba_param = 2;                                   % liczba parametrow funkcji
L = liczba_rozw;
N = liczba_param;
Droga=[];
Popul = rand(N,L)*100-50;                           % losowanie populacji dla L osobnikow (rozwiazan)
minimum = 10e40;                                                 % poczatkowa wartosc rekordu
format long;                                                     % duza liczba miejsc po przecinku
tic         % poczatek pomiaru czasu
for ep=1:liczba_epok
   Funkcja = fun10(Popul(1,:),Popul(2,:));           % wartosc funkcji dla kazdego rozwiazania (funkcje wskazuje prowadzacy)
   for i=1:L
      if Funkcja(i) > 0
         Ocena(i) = 10e-22;
      else
          Ocena(i) = Funkcja(i) * (-100);
      end
   end% ocena > 0 i tym wieksza, im lepsze rozwiazanie


   [min1 Imin] = min(Funkcja);
   if minimum > min1                                 % sprawdzenie rekordu
      minimum = min1;
      Rekord = Popul(:,Imin);
      Droga = [Droga ; Rekord'];                    % umieszczenie wspolrzednych na liscie
      sprintf('w epoce %d  rekord = %f  w punkcie %s \n',ep,min1,num2str(Rekord'))
   end
   % Reprodukcja ...
   Popul = rep_rul(Popul,Ocena);
   % Krzyzowanie ...
    for i=1:L
       if rand()*2 > 1
        if rand() <= pkrz
            tmp = Popul(1,i);
            it = floor(rand()*L)+1;
            Popul(1,i) = Popul(1,it);
            Popul(1,it) = tmp;
        end
       else
        if rand() <= pkrz
            tmp = Popul(2,i);
            it = floor(rand()*L)+1;
            Popul(2,i) = Popul(2,it);
            Popul(2,it) = tmp;
        end
       end
    end
   % Mutacja ...
   for i=1:L
      if rand() <= pmut
        if rand()*2 > 1
            Popul(1,i) = Popul(1,i) + (rand()-0.5)*2;
        else
            Popul(2,i) = Popul(2,i) + (rand()-0.5)*2;
        end
      end
   end
end

disp('czas poszukiwan [s]:')
toc                                                 % koniec pomiaru czasu
% Rysowanie funkcji:
[X Y] = meshgrid(-10:0.1:10,-10:0.1:10);            % siatka punktow na plaszczyznie dwuwymiarowej
V = [ -1.75 -1.5 -1 0 1 2 3 4 5];                   % wysokosci poziomic
[cs h] = contour(X,Y,fun10(X,Y),V);                  % wykres - mapa
clabel(cs,h);                                                   % etykiety poziomic
hold on                                                          % rysuj na istniejacym rysunku
% Rysowanie rekordowych punktow:
plot(Droga(:,1)',Droga(:,2)');                           % przejscia pomiedzy rekordami
plot(Droga(:,1)',Droga(:,2)','ro');                      % rekordowe punkty oznaczone czerwonymi kolkami
title('Kolejne rekordy (w czerwonych kolkach)');
for i=1:length(Droga(:,1)')                             % etykiety (numery) rekordow
    text(Droga(i,1)', Droga(i,2)', int2str(i), ...
    'fontsize', 8);
end
hold off;