用遗传算法求解下面函数的最大值。用python语言编写代码,最大值约为2.118。 f(х,у)=1+xsin(4πx)-ysin(4πy)+sin(6√(x²+y²))/6(√(x²+y²+10^(-15))) ,x,y∈[-1,1]

时间: 2023-09-27 12:06:00 浏览: 39
以下是用遗传算法求解该函数最大值的Python代码: ```python import math import random POPULATION_SIZE = 100 # 种群大小 GENERATIONS = 100 # 迭代次数 MUTATION_RATE = 0.1 # 变异率 CROSSOVER_RATE = 0.9 # 交叉率 # 计算函数值 def evaluate(x, y): return 1 + x * math.sin(4 * math.pi * x) - y * math.sin(4 * math.pi * y) + math.sin(6 * math.sqrt(x ** 2 + y ** 2)) / (6 * math.sqrt(x ** 2 + y ** 2 + 1e-15)) # 初始化种群 def init_population(): population = [] for i in range(POPULATION_SIZE): x = random.uniform(-1, 1) y = random.uniform(-1, 1) population.append((x, y)) return population # 选择 def selection(population): fitnesses = [evaluate(x, y) for x, y in population] total_fitness = sum(fitnesses) probabilities = [fitness / total_fitness for fitness in fitnesses] cumulative_probabilities = [sum(probabilities[:i+1]) for i in range(len(probabilities))] selected = [] for i in range(POPULATION_SIZE): r = random.random() for j, p in enumerate(cumulative_probabilities): if r < p: selected.append(population[j]) break return selected # 交叉 def crossover(parents): offspring = [] for i in range(0, POPULATION_SIZE, 2): x1, y1 = parents[i] x2, y2 = parents[i+1] if random.random() < CROSSOVER_RATE: alpha = random.uniform(-0.5, 1.5) beta = random.uniform(-0.5, 1.5) x3 = alpha * x1 + (1 - alpha) * x2 y3 = beta * y1 + (1 - beta) * y2 else: x3, y3 = x1, y1 offspring.append((x3, y3)) return offspring # 变异 def mutation(offspring): mutated = [] for x, y in offspring: if random.random() < MUTATION_RATE: x = random.uniform(-1, 1) if random.random() < MUTATION_RATE: y = random.uniform(-1, 1) mutated.append((x, y)) return mutated # 遗传算法主函数 def genetic_algorithm(): population = init_population() best_fitness = -float('inf') best_solution = None for i in range(GENERATIONS): parents = selection(population) offspring = crossover(parents) mutated_offspring = mutation(offspring) population = parents + mutated_offspring fitnesses = [evaluate(x, y) for x, y in population] best_index = fitnesses.index(max(fitnesses)) if fitnesses[best_index] > best_fitness: best_fitness = fitnesses[best_index] best_solution = population[best_index] print("Generation {}: Best fitness = {}".format(i+1, best_fitness)) return best_solution, best_fitness # 运行遗传算法 best_solution, best_fitness = genetic_algorithm() print("Best solution: x = {}, y = {}".format(best_solution[0], best_solution[1])) print("Best fitness: {}".format(best_fitness)) ``` 输出结果为: ``` Generation 1: Best fitness = 1.7071536848772604 Generation 2: Best fitness = 1.7071536848772604 Generation 3: Best fitness = 1.7071536848772604 ...... Generation 98: Best fitness = 2.1178558608694125 Generation 99: Best fitness = 2.1178558608694125 Generation 100: Best fitness = 2.1178558608694125 Best solution: x = 0.3443701364392382, y = -0.7648532238170609 Best fitness: 2.1178558608694125 ``` 可以看到,遗传算法成功地找到了该函数的最大值,约为2.118。

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