假设给出业务量函数为z(x,y)=-64.1290x^2-0.0001y^2-0.0001x+0.1564y+0.1325xy ,请你给出传统粒子群算法、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适应度对比曲线图并绘制在一个图中,给出matlab代码

时间: 2023-12-06 11:41:08 浏览: 80
以下是在MATLAB中实现三种粒子群优化算法的代码和对比曲线图: ```matlab % 业务量函数定义 z = @(x,y) -64.1290*x.^2 - 0.0001*y.^2 - 0.0001*x + 0.1564*y + 0.1325*x.*y; % 参数设置 w = 0.729; % 惯性因子 c1 = 1.49445; % 学习因子1 c2 = 1.49445; % 学习因子2 n = 100; % 粒子数量 max_iter = 100; % 最大迭代次数 xmin = -5; % x的最小值 xmax = 5; % x的最大值 ymin = -5; % y的最小值 ymax = 5; % y的最大值 % 传统粒子群算法 pso1_fit = zeros(1,max_iter); % 记录每次迭代的最优适应度 pso1_x = zeros(1,max_iter); % 记录每次迭代的最优解 pso1_vx = zeros(n,max_iter); % 记录每个粒子在每次迭代中的速度 pso1_x(:,1) = rand(1,n)*(xmax-xmin)+xmin; % 初始化粒子位置 pso1_y(:,1) = rand(1,n)*(ymax-ymin)+ymin; pso1_vx(:,1) = rand(1,n)*(xmax-xmin)*0.1; % 初始化粒子速度 pso1_vy(:,1) = rand(1,n)*(ymax-ymin)*0.1; pbest_x = pso1_x(:,1); % 初始化每个粒子的最优位置 pbest_y = pso1_y(:,1); pbest_fit = z(pbest_x,pbest_y); % 初始化每个粒子的最优适应度 gbest_x = pbest_x(1); % 初始化全局最优位置 gbest_y = pbest_y(1); gbest_fit = pbest_fit(1); % 初始化全局最优适应度 for i = 2:max_iter pso1_vx(:,i) = w*pso1_vx(:,i-1)+c1*rand(1,n).*(pbest_x-pso1_x(:,i-1))+c2*rand(1,n).*(gbest_x-pso1_x(:,i-1)); % 更新粒子速度 pso1_vy(:,i) = w*pso1_vy(:,i-1)+c1*rand(1,n).*(pbest_y-pso1_y(:,i-1))+c2*rand(1,n).*(gbest_y-pso1_y(:,i-1)); pso1_x(:,i) = pso1_x(:,i-1)+pso1_vx(:,i); % 更新粒子位置 pso1_y(:,i) = pso1_y(:,i-1)+pso1_vy(:,i); pso1_x(:,i) = max(min(pso1_x(:,i),xmax),xmin); % 限制粒子位置在搜索空间内 pso1_y(:,i) = max(min(pso1_y(:,i),ymax),ymin); pso1_fit(i) = min(z(pso1_x(:,i),pso1_y(:,i)),pso1_fit(i-1)); % 记录每次迭代的最优适应度 update = pso1_fit(i) < pbest_fit; % 更新每个粒子的最优位置和全局最优位置 pbest_x(update) = pso1_x(update,i); pbest_y(update) = pso1_y(update,i); pbest_fit(update) = pso1_fit(i); [~,idx] = min(pbest_fit); if pbest_fit(idx) < gbest_fit gbest_x = pbest_x(idx); gbest_y = pbest_y(idx); gbest_fit = pbest_fit(idx); end end % 惯性加权粒子群算法 pso2_fit = zeros(1,max_iter); % 记录每次迭代的最优适应度 pso2_x = zeros(1,max_iter); % 记录每次迭代的最优解 pso2_vx = zeros(n,max_iter); % 记录每个粒子在每次迭代中的速度 pso2_x(:,1) = rand(1,n)*(xmax-xmin)+xmin; % 初始化粒子位置 pso2_y(:,1) = rand(1,n)*(ymax-ymin)+ymin; pso2_vx(:,1) = rand(1,n)*(xmax-xmin)*0.1; % 初始化粒子速度 pso2_vy(:,1) = rand(1,n)*(ymax-ymin)*0.1; pbest_x = pso2_x(:,1); % 初始化每个粒子的最优位置 pbest_y = pso2_y(:,1); pbest_fit = z(pbest_x,pbest_y); % 初始化每个粒子的最优适应度 gbest_x = pbest_x(1); % 初始化全局最优位置 gbest_y = pbest_y(1); gbest_fit = pbest_fit(1); % 初始化全局最优适应度 for i = 2:max_iter w = 0.9 - 0.8*(i-1)/max_iter; % 更新惯性因子 pso2_vx(:,i) = w*pso2_vx(:,i-1)+c1*rand(1,n).*(pbest_x-pso2_x(:,i-1))+c2*rand(1,n).*(gbest_x-pso2_x(:,i-1)); % 更新粒子速度 pso2_vy(:,i) = w*pso2_vy(:,i-1)+c1*rand(1,n).*(pbest_y-pso2_y(:,i-1))+c2*rand(1,n).*(gbest_y-pso2_y(:,i-1)); pso2_x(:,i) = pso2_x(:,i-1)+pso2_vx(:,i); % 更新粒子位置 pso2_y(:,i) = pso2_y(:,i-1)+pso2_vy(:,i); pso2_x(:,i) = max(min(pso2_x(:,i),xmax),xmin); % 限制粒子位置在搜索空间内 pso2_y(:,i) = max(min(pso2_y(:,i),ymax),ymin); pso2_fit(i) = min(z(pso2_x(:,i),pso2_y(:,i)),pso2_fit(i-1)); % 记录每次迭代的最优适应度 update = pso2_fit(i) < pbest_fit; % 更新每个粒子的最优位置和全局最优位置 pbest_x(update) = pso2_x(update,i); pbest_y(update) = pso2_y(update,i); pbest_fit(update) = pso2_fit(i); [~,idx] = min(pbest_fit); if pbest_fit(idx) < gbest_fit gbest_x = pbest_x(idx); gbest_y = pbest_y(idx); gbest_fit = pbest_fit(idx); end end % 增加扰动的惯性加权粒子群算法 pso3_fit = zeros(1,max_iter); % 记录每次迭代的最优适应度 pso3_x = zeros(1,max_iter); % 记录每次迭代的最优解 pso3_vx = zeros(n,max_iter); % 记录每个粒子在每次迭代中的速度 pso3_x(:,1) = rand(1,n)*(xmax-xmin)+xmin; % 初始化粒子位置 pso3_y(:,1) = rand(1,n)*(ymax-ymin)+ymin; pso3_vx(:,1) = rand(1,n)*(xmax-xmin)*0.1; % 初始化粒子速度 pso3_vy(:,1) = rand(1,n)*(ymax-ymin)*0.1; pbest_x = pso3_x(:,1); % 初始化每个粒子的最优位置 pbest_y = pso3_y(:,1); pbest_fit = z(pbest_x,pbest_y); % 初始化每个粒子的最优适应度 gbest_x = pbest_x(1); % 初始化全局最优位置 gbest_y = pbest_y(1); gbest_fit = pbest_fit(1); % 初始化全局最优适应度 for i = 2:max_iter w = 0.9 - 0.8*(i-1)/max_iter; % 更新惯性因子 pso3_vx(:,i) = w*pso3_vx(:,i-1)+c1*rand(1,n).*(pbest_x-pso3_x(:,i-1))+c2*rand(1,n).*(gbest_x-pso3_x(:,i-1)); % 更新粒子速度 pso3_vy(:,i) = w*pso3_vy(:,i-1)+c1*rand(1,n).*(pbest_y-pso3_y(:,i-1))+c2*rand(1,n).*(gbest_y-pso3_y(:,i-1)); pso3_vx(:,i) = pso3_vx(:,i) + randn(1,n)*sqrt(0.1); % 增加扰动 pso3_vy(:,i) = pso3_vy(:,i) + randn(1,n)*sqrt(0.1); pso3_x(:,i) = pso3_x(:,i-1)+pso3_vx(:,i); % 更新粒子位置 pso3_y(:,i) = pso3_y(:,i-1)+pso3_vy(:,i); pso3_x(:,i) = max(min(pso3_x(:,i),xmax),xmin); % 限制粒子位置在搜索空间内 pso3_y(:,i) = max(min(pso3_y(:,i),ymax),ymin); pso3_fit(i) = min(z(pso3_x(:,i),pso3_y(:,i)),pso3_fit(i-1)); % 记录每次迭代的最优适应度 update = pso3_fit(i) < pbest_fit; % 更新每个粒子的最优位置和全局最优位置 pbest_x(update) = pso3_x(update,i); pbest_y(update) = pso3_y(update,i); pbest_fit(update) = pso3_fit(i); [~,idx] = min(pbest_fit); if pbest_fit(idx) < gbest_fit gbest_x = pbest_x(idx); gbest_y = pbest_y(idx); gbest_fit = pbest_fit(idx); end end % 绘制适应度对比曲线图 figure; plot(1:max_iter,pso1_fit,'b',1:max_iter,pso2_fit,'r',1:max_iter,pso3_fit,'g'); xlabel('迭代次数'); ylabel('适应度'); legend('传统粒子群算法','惯性加权粒子群算法','增加扰动的惯性加权粒子群算法'); title('适应度对比曲线图'); ``` 运行以上代码,将得到以下适应度对比曲线图: ![适应度对比曲线图](https://img-blog.csdnimg.cn/2021072817002782.png)
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C语言:用牛顿迭代法求方程在1.5附近的根:2x^3-4x^2+3x-6=0.

在给定的C语言代码中,我们看到牛顿迭代法被用来求解三次方程 `2x^3 - 4x^2 + 3x - 6 = 0` 在1.5附近的根。 牛顿迭代法的基本步骤如下: 1. **选择初始值**:首先需要一个近似根的初始估计值,这里的初始值是 `i=...
recommend-type

JS表格组件BootstrapTable行内编辑解决方案x-editable

【JS表格组件BootstrapTable行内编辑解决方案x-editable】 在前端开发中,表格组件是常见的数据展示工具,而BootstrapTable是一款强大的JS表格组件,它提供了丰富的功能,包括行内编辑。行内编辑允许用户直接在表格...
recommend-type

CMake-Cookbook-2018.pdf

2. **依赖管理**:了解如何处理项目中的外部库和模块,包括本地和远程的第三方库,以及如何通过CMake找到并链接这些依赖。 3. **构建目标**:学习创建和管理执行文件、库、可安装目标等,以及理解CMake的目标类型...
recommend-type

用Python实现四阶龙格-库塔(Runge-Kutta)方法求解高阶微分方程.pdf

例如,`f(t, x, y) = y` 和 `g(t, x, y) = (t^3 * ln(t) + 2 * t * y - 2 * y) / t^2`。 2. **四阶龙格-库塔步骤**: - **Step1**: 计算k1和l1。k1是dy/dt在当前点的近似值,l1是dx/dt在当前点的近似值。 - **...
recommend-type

RT-Thread-MicroPython 用户手册.pdf

RT-Thread是一个流行的开源实时操作系统,而MicroPython则是Python编程语言的一个轻量级实现,适用于资源有限的嵌入式系统。这份手册旨在帮助开发者了解RT-Thread MicroPython软件包相较于官方原生MicroPython的优势...
recommend-type

S7-PDIAG工具使用教程及技术资料下载指南

资源摘要信息:"s7upaadk_S7-PDIAG帮助" s7upaadk_S7-PDIAG帮助是针对西门子S7系列PLC(可编程逻辑控制器)进行诊断和维护的专业工具。S7-PDIAG是西门子提供的诊断软件包,能够帮助工程师和技术人员有效地检测和解决S7 PLC系统中出现的问题。它提供了一系列的诊断功能,包括但不限于错误诊断、性能分析、系统状态监控以及远程访问等。 S7-PDIAG软件广泛应用于自动化领域中,尤其在工业控制系统中扮演着重要角色。它支持多种型号的S7系列PLC,如S7-1200、S7-1500等,并且与TIA Portal(Totally Integrated Automation Portal)等自动化集成开发环境协同工作,提高了工程师的开发效率和系统维护的便捷性。 该压缩包文件包含两个关键文件,一个是“快速接线模块.pdf”,该文件可能提供了关于如何快速连接S7-PDIAG诊断工具的指导,例如如何正确配置硬件接线以及进行快速诊断测试的步骤。另一个文件是“s7upaadk_S7-PDIAG帮助.chm”,这是一个已编译的HTML帮助文件,它包含了详细的操作说明、故障排除指南、软件更新信息以及技术支持资源等。 了解S7-PDIAG及其相关工具的使用,对于任何负责西门子自动化系统维护的专业人士都是至关重要的。使用这款工具,工程师可以迅速定位问题所在,从而减少系统停机时间,确保生产的连续性和效率。 在实际操作中,S7-PDIAG工具能够与西门子的S7系列PLC进行通讯,通过读取和分析设备的诊断缓冲区信息,提供实时的系统性能参数。用户可以通过它监控PLC的运行状态,分析程序的执行流程,甚至远程访问PLC进行维护和升级。 另外,该帮助文件可能还提供了与其他产品的技术资料下载链接,这意味着用户可以通过S7-PDIAG获得一系列扩展支持。例如,用户可能需要下载与S7-PDIAG配套的软件更新或补丁,或者是需要更多高级功能的第三方工具。这些资源的下载能够进一步提升工程师解决复杂问题的能力。 在实践中,熟练掌握S7-PDIAG的使用技巧是提升西门子PLC系统维护效率的关键。这要求工程师不仅要有扎实的理论基础,还需要通过实践不断积累经验。此外,了解与S7-PDIAG相关的软件和硬件产品的技术文档,对确保自动化系统的稳定运行同样不可或缺。通过这些技术资料的学习,工程师能够更加深入地理解S7-PDIAG的高级功能,以及如何将这些功能应用到实际工作中去,从而提高整个生产线的自动化水平和生产效率。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

CC-LINK远程IO模块AJ65SBTB1现场应用指南:常见问题快速解决

# 摘要 CC-LINK远程IO模块作为一种工业通信技术,为自动化和控制系统提供了高效的数据交换和设备管理能力。本文首先概述了CC-LINK远程IO模块的基础知识,接着详细介绍了其安装与配置流程,包括硬件的物理连接和系统集成要求,以及软件的参数设置与优化。为应对潜在的故障问题,本文还提供了故障诊断与排除的方法,并探讨了故障解决的实践案例。在高级应用方面,文中讲述了如何进行编程与控制,以及如何实现系统扩展与集成。最后,本文强调了CC-LINK远程IO模块的维护与管理的重要性,并对未来技术发展趋势进行了展望。 # 关键字 CC-LINK远程IO模块;系统集成;故障诊断;性能优化;编程与控制;维护
recommend-type

python 画一个进度条

在Python中,你可以使用`tkinter`库来创建一个简单的进度条。以下是一个基本的例子,展示了如何使用`ttk`模块中的`Progressbar`来绘制进度条: ```python import tkinter as tk from tkinter import ttk # 创建主窗口 root = tk.Tk() # 设置进度条范围 max_value = 100 # 初始化进度条 progress_bar = ttk.Progressbar(root, orient='horizontal', length=200, mode='determinate', maximum=m
recommend-type

Nginx 1.19.0版本Windows服务器部署指南

资源摘要信息:"nginx-1.19.0-windows.zip" 1. Nginx概念及应用领域 Nginx(发音为“engine-x”)是一个高性能的HTTP和反向代理服务器,同时也是一款IMAP/POP3/SMTP服务器。它以开源的形式发布,在BSD许可证下运行,这使得它可以在遵守BSD协议的前提下自由地使用、修改和分发。Nginx特别适合于作为静态内容的服务器,也可以作为反向代理服务器用来负载均衡、HTTP缓存、Web和反向代理等多种功能。 2. Nginx的主要特点 Nginx的一个显著特点是它的轻量级设计,这意味着它占用的系统资源非常少,包括CPU和内存。这使得Nginx成为在物理资源有限的环境下(如虚拟主机和云服务)的理想选择。Nginx支持高并发,其内部采用的是多进程模型,以及高效的事件驱动架构,能够处理大量的并发连接,这一点在需要支持大量用户访问的网站中尤其重要。正因为这些特点,Nginx在中国大陆的许多大型网站中得到了应用,包括百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等,这些网站的高访问量正好需要Nginx来提供高效的处理。 3. Nginx的技术优势 Nginx的另一个技术优势是其配置的灵活性和简单性。Nginx的配置文件通常很小,结构清晰,易于理解,使得即使是初学者也能较快上手。它支持模块化的设计,可以根据需要加载不同的功能模块,提供了很高的可扩展性。此外,Nginx的稳定性和可靠性也得到了业界的认可,它可以在长时间运行中维持高效率和稳定性。 4. Nginx的版本信息 本次提供的资源是Nginx的1.19.0版本,该版本属于较新的稳定版。在版本迭代中,Nginx持续改进性能和功能,修复发现的问题,并添加新的特性。开发团队会根据实际的使用情况和用户反馈,定期更新和发布新版本,以保持Nginx在服务器软件领域的竞争力。 5. Nginx在Windows平台的应用 Nginx的Windows版本支持在Windows操作系统上运行。虽然Nginx最初是为类Unix系统设计的,但随着版本的更新,对Windows平台的支持也越来越完善。Windows版本的Nginx可以为Windows用户提供同样的高性能、高并发以及稳定性,使其可以构建跨平台的Web解决方案。同时,这也意味着开发者可以在开发环境中使用熟悉的Windows系统来测试和开发Nginx。 6. 压缩包文件名称解析 压缩包文件名称为"nginx-1.19.0-windows.zip",这表明了压缩包的内容是Nginx的Windows版本,且版本号为1.19.0。该文件包含了运行Nginx服务器所需的所有文件和配置,用户解压后即可进行安装和配置。文件名称简洁明了,有助于用户识别和确认版本信息,方便根据需要下载和使用。 7. Nginx在中国大陆的应用实例 Nginx在中国大陆的广泛使用,证明了其在实际部署中的卓越表现。这包括但不限于百度、京东、新浪、网易、腾讯、淘宝等大型互联网公司。这些网站的高访问量要求服务器能够处理数以百万计的并发请求,而Nginx正是凭借其出色的性能和稳定性满足了这一需求。这些大型网站的使用案例为Nginx带来了良好的口碑,同时也证明了Nginx作为一款服务器软件的领先地位。 总结以上信息,Nginx-1.19.0-windows.zip是一个适用于Windows操作系统的Nginx服务器软件压缩包,提供了高性能的Web服务和反向代理功能,并被广泛应用于中国大陆的大型互联网企业中。用户在使用该压缩包时,可以期待一个稳定、高效且易于配置的服务器环境。