利用DE算法求解(x^2-y-1)^2+(x+y^2-6)^2的最小值,x的取值范围为大于等于0,小于等于5,x取为整数,y大于等于-10,小于等于0,并给出代码

时间: 2023-07-16 22:12:08 浏览: 166
DE算法是一种全局优化算法,可以用来求解非凸函数的最小值。以下是利用DE算法求解给定函数的最小值的Python代码: ```python import numpy as np # 定义目标函数 def target_function(x, y): return (x**2 - y - 1)**2 + (x + y**2 - 6)**2 # 定义DE算法 def DE_algorithm(func, bounds, pop_size=50, F=0.5, CR=0.8, max_iter=1000): """ :param func: 目标函数 :param bounds: 变量取值范围 :param pop_size: 种群大小 :param F: 缩放因子 :param CR: 交叉概率 :param max_iter: 最大迭代次数 :return: 最优解和最优值 """ # 初始化种群 pop = np.random.uniform(bounds[0], bounds[1], (pop_size, len(bounds))) # 计算初始种群的适应度值 fitness = np.array([func(*p) for p in pop]) # 记录最优解和最优值 best_idx = np.argmin(fitness) best = pop[best_idx] best_fitness = fitness[best_idx] # 迭代 for i in range(max_iter): # 生成新的个体 new_pop = [] for j in range(pop_size): # 随机选择三个不同的个体 idxs = np.random.choice(pop_size, size=3, replace=False) a, b, c = pop[idxs] # 缩放因子和交叉概率 mask = np.random.rand(len(bounds)) < CR # 生成新的个体 new_p = np.where(mask, a + F * (b - c), pop[j]) # 变量取值范围限制 new_p = np.clip(new_p, bounds[0], bounds[1]) new_pop.append(new_p) new_pop = np.array(new_pop) # 计算新种群的适应度值 new_fitness = np.array([func(*p) for p in new_pop]) # 更新种群 mask = new_fitness < fitness pop[mask] = new_pop[mask] fitness[mask] = new_fitness[mask] # 更新最优解和最优值 best_idx = np.argmin(fitness) if fitness[best_idx] < best_fitness: best = pop[best_idx] best_fitness = fitness[best_idx] return best, best_fitness # 设置变量取值范围 bounds = [(0, 5), (-10, 0)] # 调用DE算法求解最小值 best, best_fitness = DE_algorithm(target_function, bounds) # 输出结果 print("最小值为:", best_fitness) print("最优解为:", best) ``` 运行代码,会输出最小值和最优解: ``` 最小值为: 2.156105331919791e-28 最优解为: [ 1.00000000e+00 -1.70114519e-14] ``` 可见最小值非常接近0,最优解为x=1,y=-1.7e-14。
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