粒子群演算法原理 原始碼

2021-09-19 11:25:34 字數 2392 閱讀 1853

迭代公式:

引數描述功能k

迭代次數~id

粒子標號

描述為第幾個粒子

w慣性權重

繼承前一次迭代移動的程度

r1,r2

隨機數範圍(0,1)

~c1,c2

自定引數

~pbest

粒子歷史最優

某粒子目前為止取到的歷史最優值

gbest

粒子全域性最優

所有粒子目前為止取到的全域性最優值

x粒子座標~v

粒子速度

包括方向與步長

matlab原始碼:

clear

clcfigure(1);

subplot(1,2,1)

[x,y]=meshgrid(-12:0.05:12,-12:0.05:12);

img=fun(x,y);

mesh(x,y,img);

hold on;

n=60; %粒子數目

d=2; %維度

nmax=100000000000000; %最大迭代次數

v=zeros(n,d); %粒子速度

pbest=zeros(n,1); %個體最優

xypbest=zeros(n,d); %個體最優座標

gbest=0; %種群最優

xygbest=zeros(1,d); %種群最優座標

%%定義引數

c1=1;

c2=1;

r1=rand(1);

r2=rand(1);

w=0.5;

j=0;

a=unifrnd(-12,12,[n,d]); %隨機生成範圍內粒子群

for i=[1:n]

img=fun(a(i,1),a(i,2));

if img>pbest(i)

pbest(i)=img;

xypbest(i,:)=a(i,:);

endif img>gbest

gbest=img;

xygbest=a(i,:);

endplot3(a(i,1),a(i,2),img,'+')

endv(1)=1;

record=sum(img)/n;

while (j0.001)

r1=rand(1);

r2=rand(1);

v=w*v+r1*c1*(xypbest-a)+c2*r2*(xygbest-a);

temp=(v>0.2);

v=(~temp).*v+0.2*temp;

temp=(v

v=(~temp).*v-0.2*temp;

a=a+v;

temp=(a>12);

a=(~temp).*a+temp*12;

temp=(a

a=(~temp).*a-temp*12;

for i=[1:n]

img=fun(a(i,1),a(i,2));

if img>pbest(i)

pbest(i)=img;

xypbest=a(i,:);

endif img>gbest

gbest=img;

xygbest=a(i,:);

endend

j=j+1;

img=fun(a(:,1),a(:,2));

record=[record;sum(img)/n];

endsubplot(1,2,2)

xlabel('x')

ylabel('y')

zlabel('img')

img=fun(x,y);

mesh(x,y,img);

hold on;

for i=[1:n]

img=fun(a(i,1),a(i,2));

plot3(a(i,1),a(i,2),img,'r*')

hold on

enddisp(j)

figure(2);

axis([0 900 -inf inf]);

plot([0:j],record)

測試函式:

function [ z ] = fun( x,y )

z=0.5+((sin(sqrt(x.^2+y.^2))).^2-0.5)./(1+0.001*(x.*x+y.*y)).^2;

end

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