　　《MATLAB智能算法30个案例分析（第2版）》采用案例形式,以智能算法为主线,讲解了遗传算法、免疫算法、退火算法、粒子群算法、鱼群算法、蚁群算法和神经网络算法等最常用的智能算法的MATLAB实现.本书共给出３０个案例,每个案例都是一个使用智能算法解决问题的具体实例,所有案例均由理论讲解、案例背景、MATLAB程序实现和扩展阅读四个部分组成,并配有完整的程序源码和讲解视频,使读者在掌握算法的同时,也可以学习到作者们多年积累的编程经验与技巧,从而快速提高使用算法求解实际问题的能力.

　　《MATLAB智能算法30个案例分析（第2版）》可作为本科毕业设计、研究生项目设计、博士低年级课题设计参考书籍,同时对广大科研人员也有很高的参考价值.

内页插图

第1章　谢菲尔德大学的MATLAB遗传算法工具箱 1
1.1　理论基础 1
1.1.1　遗传算法概述 1
1.1.2　谢菲尔德遗传算法工具箱 1
1.2　案例背景 3
1.2.1　问题描述 3
1.2.2　解题思路及步骤 3
1.3　MATLAB程序实现 3
1.3.1　工具箱结构 3
1.3.2　遗传算法常用函数 4
1.3.3　遗传算法工具箱应用举例 12
1.4　延伸阅读 16
参考文献 16
第2章　基于遗传算法和非线性规划的函数寻优算法 17
2.1　理论基础 17
2.1.1　非线性规划 17
2.1.2　非线性规划函数 17
2.1.3　遗传算法基本思想 18
2.1.4　算法结合思想 18
2.2　案例背景 18
2.2.1　问题描述 18
2.2.2　算法流程 18
2.2.3　遗传算法实现 19
2.3　MATLAB程序实现 20
2.3.1　适应度函数 20
2.3.2　选择操作 20
2.3.3　交叉操作 21
2.3.4　变异操作 22
2.3.5　算法主函数 23
2.3.6　非线性寻优 24
2.3.7　结果分析 24
2.4　延伸阅读 25
2.4.1　其他函数的优化 25
2.4.2　其他优化算法 26
参考文献 26
第3章　基于遗传算法的BP神经网络优化算法 27
3.1　理论基础 27
3.1.1　BP神经网络概述 27
3.1.2　遗传算法的基本要素 27
3.2　案例背景 27
3.2.1　问题描述 27
3.2.2　解题思路及步骤 29
3.3　MATLAB程序实现 31
3.3.1　神经网络算法 31
3.3.2　遗传算法主函数 32
3.3.3　比较使用遗传算法前后的差别 34
3.3.4　结果分析 35
3.4　延伸阅读 37
参考文献 37
第4章　基于遗传算法的TSP算法 38
4.1　理论基础 38
4.2　案例背景 38
4.2.1　问题描述 38
4.2.2　解决思路及步骤 39
4.3　MATLAB程序实现 40
4.3.1　种群初始化 40
4.3.2　适应度函数 40
4.3.3　选择操作 41
4.3.4　交叉操作 41
4.3.5　变异操作 43
4.3.6　进化逆转操作 43
4.3.7　画路线轨迹图 43
4.3.8　遗传算法主函数 44
4.3.9　结果分析 47
4.4　延伸阅读 48
4.4.1　应用扩展 48
4.4.2　遗传算法的改进 49
4.4.3　算法的局限性 49
参考文献 49
第5章　基于遗传算法的LQR 控制器优化设计 50
5.1　理论基础 50
5.1.1　LQR控制 50
5.1.2　基于遗传算法设计LQR控制器 50
5.2　案例背景 51
5.2.1　问题描述 51
5.2.2　解题思路及步骤 52
5.3　MATLAB程序实现 53
5.3.1　模型实现 53
5.3.2　遗传算法实现 54
5.3.3　结果分析 56
参考文献 56
第6章　遗传算法工具箱详解及应用 57
6.1　理论基础 57
6.1.1　遗传算法的一些基本概念 57
6.1.2　遗传算法与直接搜索工具箱 58
6.2　案例背景 58
6.2.1　问题描述 58
6.2.2　解题思路及步骤 59
6.3　MATLAB程序实现 59
6.3.1　GADST各函数详解 59
6.3.2　GADST的使用简介 63
6.3.3　使用GADST求解遗传算法相关问题 66
6.4　延伸阅读 68
参考文献 68
第7章　多种群遗传算法的函数优化算法 69
7.1　理论基础 69
7.1.1　遗传算法早熟问题 69
7.1.2　多种群遗传算法概述 69
7.2　案例背景 70
7.2.1　问题描述 70
7.2.2　解题思路及步骤 71
7.3　MATLAB程序实现 71
7.3.1　移民算子 72
7.3.2　人工选择算子 72
7.3.3　目标函数 73
7.3.4　标准遗传算法主函数 73
7.3.5　多种群遗传算法主函数 74
7.3.6　结果分析 75
7.4　延伸阅读 76
参考文献 77
第8章　基于量子遗传算法的函数寻优算法 78
8.1　理论基础 78
8.1.1　量子遗传算法概述 78
8.1.2　量子比特编码 78
8.1.3　量子门更新 79
8.2　案例背景 79
8.2.1　问题描述 79
8.2.2　解题思路及步骤 80
8.3　MATLAB程序实现 82
8.3.1　种群初始化 82
8.3.2　测量函数 82
8.3.3　量子旋转门函数 83
8.3.4　适应度函数 84
8.3.5　量子遗传算法主函数 85
8.3.6　结果分析 87
8.4　延伸阅读 87
参考文献 88
第9章　基于遗传算法的多目标优化算法 89
9.1　理论基础 89
9.1.1　多目标优化及Pareto最优解 89
9.1.2　函数gamultiobj 89
9.1.3　函数gamultiobj中的一些基本概念 90
9.2　案例背景 90
9.2.1　问题描述 90
9.2.2　解题思路及步骤 90
9.3　MATLAB程序实现 91
9.3.1　gamultiobj组织结构 91
9.3.2　函数stepgamultiobj分析 92
9.3.3　使用函数gamultiobj求解多目标优化问题 99
9.3.4　结果分析 100
参考文献 101
第10章　基于粒子群算法的多目标搜索算法 102
10.1　理论基础 102
10.2　案例背景 102
10.2.1　问题描述 102
10.2.2　算法流程 103
10.2.3　适应度计算 103
10.2.4　筛选非劣解集 103
10.2.5　粒子速度和位置更新 103
10.2.6　粒子最优 104
10.3　MATLAB程序实现 104
10.3.1　种群初始化 104
10.3.2　种群更新 104
10.3.3　更新个体最优粒子 105
10.3.4　非劣解筛选 105
10.3.5　仿真结果 106
10.4　延伸阅读 107
参考文献 107
第11章　基于多层编码遗传算法的车间调度算法 108
11.1　理论基础 108
11.2　案例背景 108
11.2.1　问题描述 108
11.2.2　模型建立 108
11.2.3　算法实现 109
11.3　MATLAB程序实现 110
11.3.1　主函数 110
11.3.2　适应度值计算 111
11.3.3　交叉函数 113
11.3.4　变异函数 113
11.3.5　仿真结果 114
11.4　案例扩展 115
11.4.1　模糊目标 115
11.4.2　代码分析 116
11.4.3　仿真结果 117
参考文献 117
第12章　免疫优化算法在物流配送中心选址中的应用 118
12.1　理论基础 118
12.1.1　物流中心选址问题 118
12.1.2　免疫算法的基本思想 118
12.2　案例背景 119
12.2.1　问题描述 119
12.2.2　解题思路及步骤 120
12.3　MATLAB程序实现 122
12.3.1　免疫算法主函数 122
12.3.2　多样性评价 123
12.3.3　免疫操作 124
12.3.4　仿真实验 127
12.4　案例扩展 128
参考文献 129

前言/序言

　　时光荏苒，如白驹过隙，转眼间，？MATLAB智能算法30个案例分析？已经陪伴各位读者走过了四个年头.在这期间，该书得到了广大读者的全面支持与包容，让我们备受鼓舞.
　　但自R2010a和R2010b以后，MATLAB对优化工具箱和神经网络工具箱进行了较大幅度的更新，与？MATLAB智能算法30个案例分析？一书相关的更新有：
　　① 自R2010a以后，遗传算法与直接搜索工具箱（GeneticAlgorithmandDirectSearchToolGbox，GADST）被集成到GlobalOptimizationToolbox中，其路径为MATLAB 安装目录 oolboxglobaloptim.
　　② 自R2010b以后，神经网络工具箱（NeuralNetworkToolbox）对BP神经网络、竞争神经网络、自组织特征映射神经网络等模型的创建、训练和预测函数进行了升级.为了方便读者学，？MATLAB智能算法30个案例分析（第2版）？对上一版的内容进行了以下修订：
　　① MATLAB编程环境从R2009a版本升级到了R2014a版本.在新版本中，读者可以更加简单、方便地完成程序的实现，从而可以将更多的精力集中于算法的设计方面.
　　② 增加了配套光盘，其中包括各个章节的程序源码和讲解视频.程序源码部分兼容了R2009a和R2014a两个版本，读者可以根据自身情况灵活选择.配套视频中除了包括对各个案例的详细讲解外，还包含了作者多年积累的编程经验与技巧，相信读者可以从中获益良多.
　　③ 丰富了读者与作者的交流途径与渠道.除了在MATLAB技术论坛书的交流版块参与交流，读者还可以加入该书的QQ 读者交流群），与作者以及其他读者一起交流学习，作者会不定期地组织一些集体答疑与讨论活动.
　　本次修订工作由郁磊统筹完成，其中，郁磊修订的章节包括：3、5、6、9、14、21、22和25~30；史峰修订的章节包括：2、10~13、15~17、23~24；王辉修订的章节包括：1、3、4、7~8、18~20.除了上述修订内容外，？MATLAB智能算法30个案例分析（第2版）？还勘误了上一版中存在的一些错误.在此过程中，得到了许多读者的帮助，如MATLAB技术论坛上的denyu、kirchhof、qiuzhichang和prado5等，在此不一一列举，衷心感谢他们！
　　对作者而言，过去的四年变化太多，有的作者出国深造，有的作者进入职场，有的作者娶妻生子，在此诚挚地感谢每一位作者的家人和朋友在背后的默默付出与支持，这是本书得以完成的最大动力与保障.然而不变的是，作者们依旧保持着那份初心与激情，随时准备着与每一位读者交流与探索，携手进步与成长！
　　作　者
　　2015年7月2日于苏州

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