仿真作业

1、 设计一个仿真蚂蚁，蚂蚁会去收集食物并返回巢穴，并且能够自动寻路避开

障碍物。首先，蚂蚁会知道食物的位置并找到食物，找到食物之后便返回巢穴，当它口渴时会去喝水，喝水之后继续寻找食物。假设蚂蚁知道所有食物和水的位置。

2、 某石油公司在海湾拥有几个石油钻井平台，每个平台开采出的石油需要运往

海岸上的炼油厂，要在平台与炼油厂之间建造一个石油运输网络，问管道如何设计，才能是成本最低。（提示：可以自己先给出钻井平台和炼油厂的位置，并给出经过勘测之后可能的管道铺设走向和建设费用，假设有十个钻井平台，一个炼油厂）

3、 排队问题：假设某银行有4个对外业务办理窗口，从早晨银行开门起不断有

客户进入银行，由于每个窗口某个时刻只能接待一个客户，因此在客户人数众多时需要在每个窗口进行排队，对于刚进入银行的客户，如果某个窗口空闲，则可立即上前办理业务；否则，就排在人数最少的队伍后面。请模拟银行一天的业务情况并统计客户在银行的平均停留时间。

4、 巡回售货员问题：有一个售货员，从他所在城市出发是访问n-1个城市，要

求经过每个城市恰好一次，然后返回原地，问他的旅行线路如何安排才最经济？（提示：即为求赋权图上的最短汉密尔顿回路，没学过图论的同学请根据提示查阅相关资料）。

5、 中国邮路问题：一个邮递员送信，要走完他负责投递的全部街道，完成任务

后回到邮局，应按怎样的路线走，他所走的路程才会最短？（提示：即为求赋权图上的一条欧拉回路，请注意，并不是所有图中都存在欧拉回路，必要时可以通过增加边的方法，让图中存在欧拉回路，）

6、 八皇后问题：国际象棋中，皇后可以在横、竖、斜线上不限步数地吃掉其他

棋子，如何将8个皇后放在8×8的棋盘上，使得它们不能互相攻击？

7、 有五座房子，每座房子的颜色不同，里面分别住着不同国家的人，每个人都

有自己养的不同宠物、喜欢喝的不同饮料、抽的不同牌子的烟。现已知以下一些信息：

英国人住在红色的房子里； 西班牙人养了一条狗；

挪威人住在左边的第一个房子里； 黄房子里的人喜欢抽kools牌的香烟；

抽chesterfields牌香烟的人与养狐狸的人是邻居； 挪威人住在蓝色房子旁边；

抽winston牌香烟的人养了一个蜗牛； 抽lucky strike牌香烟的人喜欢喝橘子汁； 乌克兰人喜欢喝茶；

日本人抽parlianments牌的烟； 抽kools牌香烟的人与养马的人是邻居； 喜欢喝咖啡的人住在绿房子里； 绿房子在象牙白房子的右边； 中间那个房子里的人喜欢喝牛奶。

根据以上条件，请你判断哪个房子里的人养斑马？哪个房子里的人喜欢喝水？最后把所有的东西对号入座。

8、 设计一个简单的交通灯模型，如图所示

红灯定时电路黄灯绿灯

要求：①当定时电路时间到的时候，即发出一个信号给交通灯，交通灯根据当前

的明暗情况进行变换；

②编写界面代码，使得每次单击“时间到”按钮，能够在界面上显示各灯的变换情况；③考虑黄灯的闪烁，在黄灯亮的时候加入闪烁功能； ④添加变换时间的设置，并能够连续进行自动变换

9、 公共交通车调度模拟:对于一个城市来说，有很多条公交线路，每条线路上有

若干个上下乘车点，请以一个虚拟城市为例，设计几条线路及乘车点，分别考虑不同时段的乘坐需求，最后给出各乘车点的平均等车时间及线路上公共交通车的利用率等信息。

10、

设有n个独立的作业，由m台相同的机器进行加工处理，作业i所需的

处理时间为ti。现约定，每个作业均可在任何一台机器上加工处理，但未完工前不允许中断处理，作业不能拆分成更小作业。要求给出一种作业调度方案，使所给的n个作业在尽可能短的时间内由m台机器加工处理完成。

11、

试用蚁群算法仿真因特网的路由选择，给出正常情况和路径拥塞等不同

情况下的最优路径选择与更新实现，要求仿真结果能提供可视化的过程模拟。

12、

请编程实现一个繁忙十字路口的交通情况仿真，仿真时间以一天24小时

计。

基于matlab的蚂蚁算法例子

%蚁周模型，解决TSP问题 function AS() %clc %初始化

format short; n=6; %n 城市数目 m=30; %m 蚂蚁数量

Nmax=100;%最大循环次数

%d（i，j） 城市i，j之间的距离，d is a n*n matrix

d=[inf,1,inf,inf,8,inf;1,inf,8,inf,4,5;inf,8,inf,3,6,7;inf,inf,3,inf,inf,10;8,4,6,inf,inf,9;inf,5,7,10,9,inf];

y=zeros(n,n);%y(i,j)=1/d(i,j) 在TSP问题中，启发信息

for i=1:n for j=1:n

y(i,j)=1/d(i,j); end end

e=1;%信息启发因子 f=1;%期望启发因子 Q=20;%

S=ones(n,n);%（i，j）路段初始化起始信息素

for i=1:n for j=1:n

if d(i,j)==inf S(i,i)=0; end end end

S1=zeros(n,n);%（i，j）路段信息素增量

s=zeros(n,n,m);%s（i，j,k） 蚂蚁k在路径i，j上残留的信息素 notallowed=ones(m,n);%禁忌表,0表示已经访问过 a=zeros(m,n);%蚂蚁循环一次的路径 for k=1:m

a(k,1)=1+round(rand*(n-1));%将蚂蚁随机放到n个城市上 end

for k=1:m % 将初始城市放入禁忌表中 notallowed(k,a(k,1))=0; end

for N=1:Nmax %N 循环次数 t=2;

L=zeros(1,m);

while t<=n %重复直至禁忌表满为止 for k=1:m

%计算蚂蚁k转移的概率 i=a(k,t-1);

p=zeros(1,n);%p（j）蚂蚁k选择路径i，j的概率 for j=1:n

if notallowed(k,j)~=0 u=(S(i,j)^e)*(y(i,j)^f); v=0;

for w=1:n

v=v+(S(i,w)^e)*(y(i,w)^f)*notallowed(k,w); end

if v~=0 p(j)=u/v; end end end

[pk,j]=max(p);

notallowed(k,j)=0; L(k)=L(k)+d(i,j); a(k,t)=j; end t=t+1; end

for k=1:m

L(k)=L(k)+d(a(k,n),a(k,1)); end

%一次循环结束,回到起始位置 %更新

for k=1:m for i=1:n-1

s(a(k,i),a(k,i+1),k)=Q/L(k); end

s(a(k,n),a(k,1),k)=Q/L(k); end

for i=1:n for j=1:n

if d(i,j)~=inf for k=1:m

S1(i,j)=S1(i,j)+s(i,j,k); end end end end

for i=1:n for j=1:n

if d(i,j)~=inf

S(i,j)=(1-rand)*S(i,j)+S1(i,j); end end end

for k=1:m %将禁忌表中除起始城市，全都置为未访问 for t=1:n if t~=a(k,1)

notallowed(k,t)=1;

end

end end

S1=zeros(n,n);%（i，j）路段信息素增量清零

s=zeros(n,n,m);%s（i，j,k） 蚂蚁k在路径i，j上残留的信息素清零

end %循环最大次数结束 [result,k]=min(L)

a(k,:)

http://wenku.baidu.com/view/aac83acfa1c7aa00b52acbbd.html