pso求解多目标优化问题的matlab代码
时间: 2023-05-14 18:01:08 浏览: 254
PSO算法是一种常用的多目标优化算法,它通过模拟鸟群觅食的行为,寻找最优解。在MATLAB中实现PSO算法可以通过以下步骤:
1.编写目标函数,即待优化的多个目标函数,可以使用MATLAB内置的函数或者自定义函数;
2.确定PSO算法的参数,包括粒子数量、迭代次数、学习因子、惯性权重等;
3.初始化粒子群,即随机生成粒子的位置和速度;
4.对于每个粒子,计算其适应度值;
5.更新粒子的速度和位置,根据公式计算新的速度和位置;
6.对于新的粒子位置,重新计算适应度值;
7.根据适应度值,更新全局最优解和每个粒子的最优解。
下面是一个简单的PSO算法的MATLAB代码示例:
function [xopt,fvalopt] = pso_multi_obj(nvars, lb, ub, nobj, nps, maxiter)
%nvars: 变量数目
%lb,ub: 变量上下限
%nobj: 目标函数数目
%nps: 粒子数目
%maxiter: 迭代次数
%xopt: 最优解
%fvalopt: 最优目标函数值
%初始化参数
c1 = 2;
c2 = 2;
w = 0.9;
vmax = 0.2*(ub-lb);
x = lb+(ub-lb)*rand(nps,nvars);
v = -vmax+(2*vmax)*rand(nps,nvars);
pbest = x;
fval = zeros(nps, nobj);
pbestval = fval;
gbest = repmat(lb,1,nvars)+(repmat(ub,1,nvars)-repmat(lb,1,nvars)).*rand(1,nvars);
gbestval = zeros(1, nobj);
%PSO迭代
for t = 1:maxiter
for i = 1:nps
fval(i,:) = eval_obj_fun(x(i,:));
if dominates(fval(i,:), pbestval(i,:))
pbest(i,:) = x(i,:);
pbestval(i,:) = fval(i,:);
end
if dominates(pbestval(i,:),gbestval)
gbest = pbest(i,:);
gbestval = pbestval(i,:);
end
end
for i = 1:nps
v(i,:) = w*v(i,:) + c1*rand(1,nvars).*(pbest(i,:)-x(i,:)) + c2*rand(1,nvars).*(gbest-x(i,:));
v(i,:) = min(max(v(i,:), -vmax), vmax);
x(i,:) = x(i,:) + v(i,:);
x(i,:) = min(max(x(i,:), lb), ub);
end
end
xopt = gbest;
fvalopt = gbestval;
%目标函数判断是否被支配
function [yesorno] = dominates(f1,f2)
if all(f1<=f2) && any(f1<f2)
yesorno = true;
elseif all(f2<=f1) && any(f2<f1)
yesorno = false;
else
yesorno = false;
end
%计算目标函数值
function fval = eval_obj_fun(x)
fval = zeros(1,nobj);
for i = 1:nobj
%TODO:编写自己的目标函数
end
end
end
以上代码中使用了一个dominates函数,用于判断两个多目标函数之间的支配关系。如果f1支配f2,返回true,否则返回false。通过支配关系,可以判断出每个粒子的最优解和全局最优解。同时需要自己定义目标函数,通过eval_obj_fun函数计算每个粒子的目标函数值。最后返回最优解和最优目标函数值。
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