区间粒子群算法代码,有注释

时间: 2023-07-16 22:14:04 浏览: 107
以下是一个简单的区间粒子群算法(Interval Particle Swarm Optimization,IPSO)代码示例,附有注释: ``` import random # 定义区间粒子类 class IntervalParticle: def __init__(self, dim, lower_bound, upper_bound): self.dim = dim # 粒子维度 self.lower_bound = lower_bound # 粒子位置下界 self.upper_bound = upper_bound # 粒子位置上界 self.position = [] # 粒子位置 self.velocity = [] # 粒子速度 self.pbest = [] # 粒子历史最优位置 self.pbest_fitness = None # 粒子历史最优的适应度值 self.fitness = None # 粒子当前适应度值 # 初始化粒子位置和速度 for i in range(self.dim): self.position.append(random.uniform(self.lower_bound[i], self.upper_bound[i])) self.velocity.append(random.uniform(self.lower_bound[i] - self.upper_bound[i], self.upper_bound[i] - self.lower_bound[i])) # 更新粒子速度和位置 def update(self, w, c1, c2, gbest): for i in range(self.dim): r1 = random.uniform(0, 1) r2 = random.uniform(0, 1) self.velocity[i] = w * self.velocity[i] + c1 * r1 * (self.pbest[i] - self.position[i]) + c2 * r2 * (gbest[i] - self.position[i]) self.position[i] = self.position[i] + self.velocity[i] # 粒子位置需要在区间内 if self.position[i] < self.lower_bound[i]: self.position[i] = self.lower_bound[i] self.velocity[i] *= -1 elif self.position[i] > self.upper_bound[i]: self.position[i] = self.upper_bound[i] self.velocity[i] *= -1 # 更新粒子历史最优位置和适应度值 def update_pbest(self): if self.pbest_fitness is None or self.fitness < self.pbest_fitness: self.pbest = self.position.copy() self.pbest_fitness = self.fitness # 定义区间粒子群类 class IntervalPSO: def __init__(self, dim, lower_bound, upper_bound, num_particles, max_iter): self.dim = dim # 粒子维度 self.lower_bound = lower_bound # 粒子位置下界 self.upper_bound = upper_bound # 粒子位置上界 self.num_particles = num_particles # 粒子数目 self.max_iter = max_iter # 最大迭代次数 self.particles = [] # 粒子列表 self.gbest = None # 全局最优位置 self.gbest_fitness = None # 全局最优适应度值 # 初始化粒子群 for i in range(num_particles): self.particles.append(IntervalParticle(dim, lower_bound, upper_bound)) # 计算粒子适应度值 def evaluate_fitness(self, func): for particle in self.particles: particle.fitness = func(particle.position) # 更新全局最优位置和适应度值 def update_gbest(self): for particle in self.particles: if self.gbest_fitness is None or particle.pbest_fitness < self.gbest_fitness: self.gbest = particle.pbest.copy() self.gbest_fitness = particle.pbest_fitness # 运行区间粒子群算法 def run(self, func, w=0.8, c1=1.5, c2=1.5): # 初始化全局最优位置和适应度值 self.evaluate_fitness(func) self.update_gbest() # 迭代 for iter in range(self.max_iter): for particle in self.particles: # 更新粒子速度和位置 particle.update(w, c1, c2, self.gbest) # 更新粒子历史最优位置和适应度值 particle.update_pbest() # 更新全局最优位置和适应度值 self.update_gbest() return self.gbest, self.gbest_fitness ``` 在这个示例中,我们首先定义了一个 IntervalParticle 类来表示一个区间粒子,其中包含了粒子的位置、速度、历史最优位置、历史最优适应度值和当前适应度值等属性,以及更新位置和速度、更新历史最优位置和适应度值的方法。然后我们定义了一个 IntervalPSO 类来表示一个区间粒子群,其中包含了粒子数目、最大迭代次数、粒子列表、全局最优位置和适应度值等属性,以及计算适应度值、更新全局最优位置和运行算法的方法。 在运行算法时,我们首先需要初始化全局最优位置和适应度值,然后进行迭代。在每一次迭代中,我们遍历每个粒子,更新其速度和位置,更新其历史最优位置和适应度值,然后更新全局最优位置和适应度值。最后返回全局最优位置和适应度值作为算法的输出。
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