编写pytorch代码,定义FA_CPSO优化算法,初始化混沌粒子群算法的位置、速度、种群规模等参数,利用混沌粒子群算法更新粒子群的速度和位置,在参数达到最优时引入萤火虫随机扰动,更新粒子群的参数,直到得到最优参数

时间: 2023-07-24 16:39:49 浏览: 106
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Python算法:粒子群优化 (PSO)、萤火虫算法 (FA)、布谷鸟搜索 (CS)、蚁群优化 (ACO)、人工蜂群 (ABC)

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好的,我理解您的要求了。首先需要明确的是FA_CPSO算法是结合了混沌粒子群算法和萤火虫算法的一种优化算法,因此我们需要先实现混沌粒子群算法和萤火虫算法的部分代码。然后再结合两者实现FA_CPSO算法。 下面是一个简单的FA_CPSO算法示例,其中包括初始化、混沌粒子群算法部分、萤火虫算法部分和FA_CPSO算法部分。 ```python import torch import numpy as np # 定义目标函数(以 Rosenbrock 函数为例) def rosenbrock(x): return torch.sum(100.0 * (x[1:] - x[:-1] ** 2.0) ** 2.0 + (1 - x[:-1]) ** 2.0) # 定义混沌序列生成函数 def chaotic_sequence(a, b, c, d, seed, length): x = np.zeros(length) x[0] = seed for i in range(1, length): x[i] = d * x[i - 1] + a * np.sin(b * x[i - 1]) + c return x # 定义萤火虫算法 def firefly_algorithm(pop_size, max_iter, dim, alpha, beta, gamma, lb, ub, obj_func): # 初始化种群 pop = torch.FloatTensor(pop_size, dim).uniform_(lb, ub) for i in range(max_iter): # 计算种群适应度 fitness = obj_func(pop) # 更新萤火虫位置 for j in range(pop_size): for k in range(pop_size): if fitness[j] < fitness[k]: r = torch.norm(pop[j] - pop[k]) pop[j] += beta * torch.exp(-gamma * r ** 2.0) * (pop[k] - pop[j]) + alpha * torch.FloatTensor(dim).normal_(0, 1) # 限制位置范围 pop = torch.clamp(pop, lb, ub) # 返回最优解和最优适应度 best_fitness, best_idx = torch.min(obj_func(pop), 0) best_solution = pop[best_idx] return best_solution, best_fitness # 定义FA_CPSO算法 def fa_cpso(pop_size, max_iter, dim, a, b, c, d, alpha, beta, gamma, lb, ub, obj_func): # 初始化粒子群位置和速度 pos = torch.FloatTensor(pop_size, dim).uniform_(lb, ub) vel = torch.FloatTensor(pop_size, dim).uniform_(lb, ub) - pos # 初始化个体最优位置和适应度 pbest_pos = pos.clone() pbest_fitness = obj_func(pbest_pos) # 初始化全局最优位置和适应度 gbest_fitness, gbest_idx = torch.min(pbest_fitness, 0) gbest_pos = pbest_pos[gbest_idx] # 开始迭代 for i in range(max_iter): # 生成混沌序列 chaos_seq = chaotic_sequence(a, b, c, d, i, pop_size) # 更新粒子群速度和位置 vel = vel + chaos_seq.reshape(-1, 1) * (pbest_pos - pos) + chaos_seq.reshape(-1, 1) * (gbest_pos - pos) pos = pos + vel # 限制位置范围 pos = torch.clamp(pos, lb, ub) # 更新个体最优位置和全局最优位置 fitness = obj_func(pos) update_idx = fitness < pbest_fitness pbest_pos[update_idx] = pos[update_idx] pbest_fitness[update_idx] = fitness[update_idx] if torch.min(pbest_fitness) < gbest_fitness: gbest_fitness, gbest_idx = torch.min(pbest_fitness, 0) gbest_pos = pbest_pos[gbest_idx] # 引入萤火虫随机扰动 if i % 10 == 0: best_solution, best_fitness = firefly_algorithm(pop_size, 10, dim, alpha, beta, gamma, lb, ub, obj_func) update_idx = best_fitness < pbest_fitness pbest_pos[update_idx] = best_solution pbest_fitness[update_idx] = best_fitness if torch.min(pbest_fitness) < gbest_fitness: gbest_fitness, gbest_idx = torch.min(pbest_fitness, 0) gbest_pos = pbest_pos[gbest_idx] # 返回最优解和最优适应度 return gbest_pos, gbest_fitness ``` 在上述代码中,我们先定义了目标函数(以 Rosenbrock 函数为例)和混沌序列生成函数。然后定义了萤火虫算法和FA_CPSO算法,其中FA_CPSO算法结合了混沌粒子群算法和萤火虫算法的思想。在FA_CPSO算法中,我们先初始化粒子群的位置和速度,然后利用混沌序列更新粒子群的位置和速度。在更新完粒子群的位置和速度后,我们再利用萤火虫算法引入随机扰动,更新粒子群的参数。重复以上过程,直到得到最优参数。 需要注意的是,上述代码中的参数需要根据具体问题进行调整,以达到更好的优化效果。
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