将该代码在Python当中表示

时间: 2024-12-22 21:18:54 浏览: 3
将给定的MATLAB代码转换为Python代码需要使用相应的Python库(如NumPy)来处理数组和数学运算。以下是该代码的Python版本: ```python import numpy as np def CPO(Pop_size, Tmax, lb, ub, dim, fobj): # Definitions Conv_curve = np.zeros(Tmax) ub = ub * np.ones(dim) lb = lb * np.ones(dim) # Controlling parameters N = Pop_size # Initial population size N_min = int(0.8 * Pop_size) # Minimum population size T = 2 # Number of cycles alpha = 0.2 # Convergence rate Tf = 0.8 # Tradeoff percentage between the third and fourth defense mechanisms # Initialization X = initialization(Pop_size, dim, ub, lb) t = 0 # Function evaluation counter # Evaluation fitness = np.array([fobj(X[i, :]) for i in range(Pop_size)]) # Update the best-so-far solution Gb_Fit = np.min(fitness) index = np.argmin(fitness) Gb_Sol = X[index, :] # A new array to store the personal best position for each crested porcupine Xp = X.copy() # Optimization Process of CPO while t <= Tmax: r2 = np.random.rand() for i in range(Pop_size): U1 = np.random.rand(dim) > np.random.rand() if np.random.rand() < np.random.rand(): # Exploration phase if np.random.rand() < np.random.rand(): # First defense mechanism y = (X[i, :] + X[np.random.randint(Pop_size), :]) / 2 X[i, :] = X[i, :] + np.random.randn() * abs(2 * np.random.rand() * Gb_Sol - y) else: # Second defense mechanism y = (X[i, :] + X[np.random.randint(Pop_size), :]) / 2 X[i, :] = U1 * X[i, :] + (1 - U1) * (y + np.random.rand() * (X[np.random.randint(Pop_size), :] - X[np.random.randint(Pop_size), :])) else: Yt = 2 * np.random.rand() * (1 - t / Tmax) ** (t / Tmax) U2 = np.random.rand(dim) < 0.5 * 2 - 1 S = np.random.rand() * U2 if np.random.rand() < Tf: # Third defense mechanism St = np.exp(fitness[i] / (np.sum(fitness) + 1e-10)) S = S * Yt * St X[i, :] = (1 - U1) * X[i, :] + U1 * (X[np.random.randint(Pop_size), :] + St * (X[np.random.randint(Pop_size), :] - X[np.random.randint(Pop_size), :]) - S) else: # Fourth defense mechanism Mt = np.exp(fitness[i] / (np.sum(fitness) + 1e-10)) vt = X[i, :] Vtp = X[np.random.randint(Pop_size), :] Ft = np.random.rand(dim) * (Mt * (-vt + Vtp)) S = S * Yt * Ft X[i, :] = (Gb_Sol + (alpha * (1 - r2) + r2) * (U2 * Gb_Sol - X[i, :])) - S # Return the search agents that exceed the search space's bounds for j in range(dim): if X[i, j] > ub[j]: X[i, j] = lb[j] + np.random.rand() * (ub[j] - lb[j]) elif X[i, j] < lb[j]: X[i, j] = lb[j] + np.random.rand() * (ub[j] - lb[j]) # Calculate the fitness value of the newly generated solution nF = fobj(X[i, :]) # Update Global & Personal best solution if fitness[i] < nF: X[i, :] = Xp[i, :] # Update local best solution else: Xp[i, :] = X[i, :] fitness[i] = nF if fitness[i] <= Gb_Fit: Gb_Sol = X[i, :] # Update global best solution Gb_Fit = fitness[i] # Update population size Pop_size = int(N_min + (N - N_min) * (1 - (t % (Tmax // T)) / (Tmax // T))) t += 1 # Move to the next generation if t > Tmax: break Conv_curve[t] = Gb_Fit return Gb_Fit, Gb_Sol, Conv_curve def initialization(SearchAgents_no, dim, ub, lb): Boundary_no = len(ub) if Boundary_no == 1: Positions = np.random.rand(SearchAgents_no, dim) * (ub - lb) + lb else: Positions = np.zeros((SearchAgents_no, dim)) for i in range(dim): ub_i = ub[i] lb_i = lb[i] Positions[:, i] = np.random.rand(SearchAgents_no) * (ub_i - lb_i) + lb_i return Positions ``` ### 说明 1. **初始化部分**:`initialization`函数用于生成初始种群位置。 2. **主循环**:在`CPO`函数中,通过嵌套的`while`和`for`循环实现优化过程。 3. **边界检查**:在更新解时,检查并修正超出搜索空间范围的值。 4. **适应度评估**:计算每个个体的适应度值,并更新全局和个人最优解。 ### 注意事项 - `fobj`是目标函数,需要用户提供具体的实现。 - 数组操作使用了NumPy库,确保安装了NumPy库 (`pip install numpy`)。 - MATLAB中的某些随机数生成方式在Python中可能略有不同,但总体逻辑保持一致。
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