假设你是一名程序员,请你编写粒子群算法,惯性加权粒子群算法,增加扰动的惯性加权粒子群算法的算法性能对比matlab仿真代码
时间: 2023-07-23 18:04:40 浏览: 90
好的,我可以为您编写粒子群算法、惯性加权粒子群算法和增加扰动的惯性加权粒子群算法的 matlab 仿真代码,并进行算法性能对比。以下是代码实现和注释:
```matlab
% 粒子群算法
% 初始化种群
pop_size = 50; % 种群大小
dim = 10; % 搜索空间维度
max_iter = 100; % 最大迭代次数
pop = rand(pop_size,dim); % 随机初始化种群位置
vel = rand(pop_size,dim); % 随机初始化种群速度
pbest = pop; % 初始化个体最优解
gbest = pop(1,:); % 初始化全局最优解为第一个粒子的位置
fit = zeros(pop_size,1); % 初始化每个粒子的适应度值
pbest_fit = fit; % 初始化每个粒子的个体最优解适应度值
% 迭代寻优
for iter = 1:max_iter
% 计算每个粒子的适应度值
for i = 1:pop_size
fit(i) = fitness(pop(i,:));
end
% 更新每个粒子的个体最优解及其适应度值
for i = 1:pop_size
if fit(i) > pbest_fit(i)
pbest(i,:) = pop(i,:);
pbest_fit(i) = fit(i);
end
end
% 更新全局最优解
[~,idx] = max(pbest_fit);
gbest = pbest(idx,:);
% 更新每个粒子的速度和位置
w = 0.729; % 惯性因子
c1 = 1.49445; % 学习因子
c2 = 1.49445; % 学习因子
vel = w * vel + c1 * rand(pop_size,dim) .* (pbest - pop) + c2 * rand(pop_size,dim) .* (repmat(gbest,pop_size,1) - pop);
pop = pop + vel;
end
% 输出最优解及其适应度值
[~,idx] = max(pbest_fit);
fprintf('粒子群算法最优解为: %s\n',num2str(pbest(idx,:)));
fprintf('粒子群算法最优解适应度值为: %f\n',pbest_fit(idx));
% 惯性加权粒子群算法
% 初始化种群
pop_size = 50; % 种群大小
dim = 10; % 搜索空间维度
max_iter = 100; % 最大迭代次数
pop = rand(pop_size,dim); % 随机初始化种群位置
vel = rand(pop_size,dim); % 随机初始化种群速度
pbest = pop; % 初始化个体最优解
gbest = pop(1,:); % 初始化全局最优解为第一个粒子的位置
fit = zeros(pop_size,1); % 初始化每个粒子的适应度值
pbest_fit = fit; % 初始化每个粒子的个体最优解适应度值
% 迭代寻优
for iter = 1:max_iter
% 计算每个粒子的适应度值
for i = 1:pop_size
fit(i) = fitness(pop(i,:));
end
% 更新每个粒子的个体最优解及其适应度值
for i = 1:pop_size
if fit(i) > pbest_fit(i)
pbest(i,:) = pop(i,:);
pbest_fit(i) = fit(i);
end
end
% 更新全局最优解
[~,idx] = max(pbest_fit);
gbest = pbest(idx,:);
% 更新每个粒子的速度和位置
w = 0.729; % 惯性因子
c1 = 1.49445; % 学习因子
c2 = 1.49445; % 学习因子
vel = w * vel + c1 * rand(pop_size,dim) .* (pbest - pop) + c2 * rand(pop_size,dim) .* (repmat(gbest,pop_size,1) - pop);
pop = pop + vel;
% 惯性加权
for i = 1:pop_size
w = 0.4 + 0.4 * (max_iter - iter) / max_iter; % 惯性因子加权
vel(i,:) = w * vel(i,:);
end
end
% 输出最优解及其适应度值
[~,idx] = max(pbest_fit);
fprintf('惯性加权粒子群算法最优解为: %s\n',num2str(pbest(idx,:)));
fprintf('惯性加权粒子群算法最优解适应度值为: %f\n',pbest_fit(idx));
% 增加扰动的惯性加权粒子群算法
% 初始化种群
pop_size = 50; % 种群大小
dim = 10; % 搜索空间维度
max_iter = 100; % 最大迭代次数
pop = rand(pop_size,dim); % 随机初始化种群位置
vel = rand(pop_size,dim); % 随机初始化种群速度
pbest = pop; % 初始化个体最优解
gbest = pop(1,:); % 初始化全局最优解为第一个粒子的位置
fit = zeros(pop_size,1); % 初始化每个粒子的适应度值
pbest_fit = fit; % 初始化每个粒子的个体最优解适应度值
% 迭代寻优
for iter = 1:max_iter
% 计算每个粒子的适应度值
for i = 1:pop_size
fit(i) = fitness(pop(i,:));
end
% 更新每个粒子的个体最优解及其适应度值
for i = 1:pop_size
if fit(i) > pbest_fit(i)
pbest(i,:) = pop(i,:);
pbest_fit(i) = fit(i);
end
end
% 更新全局最优解
[~,idx] = max(pbest_fit);
gbest = pbest(idx,:);
% 更新每个粒子的速度和位置
w = 0.729; % 惯性因子
c1 = 1.49445; % 学习因子
c2 = 1.49445; % 学习因子
vel = w * vel + c1 * rand(pop_size,dim) .* (pbest - pop) + c2 * rand(pop_size,dim) .* (repmat(gbest,pop_size,1) - pop);
pop = pop + vel;
% 惯性加权
for i = 1:pop_size
w = 0.4 + 0.4 * (max_iter - iter) / max_iter; % 惯性因子加权
vel(i,:) = w * vel(i,:);
end
% 增加扰动
for i = 1:pop_size
if rand() < 0.1 % 以一定概率增加扰动
pop(i,:) = pop(i,:) + randn(1,dim); % 加上随机扰动
end
end
end
% 输出最优解及其适应度值
[~,idx] = max(pbest_fit);
fprintf('增加扰动的惯性加权粒子群算法最优解为: %s\n',num2str(pbest(idx,:)));
fprintf('增加扰动的惯性加权粒子群算法最优解适应度值为: %f\n',pbest_fit(idx));
% 适应度函数
function f = fitness(x)
f = sum(x.^2);
end
```
以上代码实现了粒子群算法、惯性加权粒子群算法和增加扰动的惯性加权粒子群算法,并在迭代过程中更新每个粒子的速度和位置,计算每个粒子的适应度值,并更新个体最优解和全局最优解。同时,在惯性加权粒子群算法和增加扰动的惯性加权粒子群算法中,对速度进行了惯性加权处理,以及在增加扰动的惯性加权粒子群算法中增加了随机扰动。最后输出每个算法的最优解及其适应度值,以进行算法性能对比。
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