基于神经网络的旅行商问题(TSP)优化求解系统
项目介绍
本项目针对经典的组合优化问题——旅行商问题(TSP),设计并实现了一种基于自组织映射(SOM)神经网络的求解方法。系统以无监督学习方式对城市节点进行优化排序,通过竞争学习算法和循环迭代优化,近似求解最短路径。本系统适用于中小规模的TSP实例,旨在实现路径总长度的最小化,并提供直观的可视化结果。
功能特性
- 神经网络求解核心:采用自组织映射(SOM)神经网络,模拟路径规划过程
- 无监督学习:无需标注数据,通过城市坐标直接进行模型训练与优化
- 灵活输入支持:支持二维或三维城市坐标矩阵作为输入
- 参数可配置:可调节神经网络训练参数(如学习率、迭代次数)及TSP约束条件
- 多维度输出:
- 输出最优路径访问序列
- 计算并显示路径总长度
- 生成城市位置及优化路径的可视化图形
- 可选生成训练收敛曲线图,展示优化过程
使用方法
- 准备输入数据:准备城市坐标矩阵(n×2 或 n×3 数组格式)
- 设置参数:根据需要配置神经网络训练参数和TSP约束条件
- 运行求解系统:执行主程序开始路径优化计算
- 获取结果:系统将输出最优路径序列、路径总长度和可视化图像
系统要求
- MATLAB R2018b 或更高版本
- 需要MATLAB基本工具包
- 建议内存4GB以上,适用于处理数百个城市规模的TSP实例
文件说明
主程序文件实现了系统的核心求解流程,主要功能包括:读取输入的城市坐标数据,初始化自组织映射神经网络参数,执行竞争学习算法的迭代训练过程以优化城市访问顺序,计算最终路径的总长度,以及生成包含城市分布和最优路径的可视化结果图。