1、编写基本粒子群算法为f(x)=e^x-3*x^3寻找最大值 2、运行程序,分析程序代码与结构,分析程序结果。python

时间: 2024-02-01 18:14:33 浏览: 129
以下是使用Python实现基本粒子群算法求解f(x)=e^x-3*x^3最大值的代码: ```python import random import math # 目标函数 def func(x): return math.exp(x) - 3 * x ** 3 class Particle: def __init__(self, dim): self.position = [random.uniform(-10, 10) for i in range(dim)] self.velocity = [random.uniform(-1, 1) for i in range(dim)] self.best_position = self.position[:] self.best_score = func(self.position) class PSO: def __init__(self, dim, size, iter_num, c1, c2, w): self.dim = dim # 粒子维度,即目标函数自变量的个数 self.size = size # 群体中粒子的个数 self.iter_num = iter_num # 迭代次数 self.c1 = c1 # 学习因子 c1 self.c2 = c2 # 学习因子 c2 self.w = w # 惯性因子 w self.particles = [Particle(dim) for i in range(size)] self.best_particle = self.particles[0] # 更新粒子速度和位置 def update(self): for particle in self.particles: for i in range(self.dim): r1 = random.random() r2 = random.random() particle.velocity[i] = self.w * particle.velocity[i] + \ self.c1 * r1 * (particle.best_position[i] - particle.position[i]) + \ self.c2 * r2 * (self.best_particle.position[i] - particle.position[i]) particle.position[i] += particle.velocity[i] score = func(particle.position) if score > particle.best_score: particle.best_position = particle.position[:] particle.best_score = score if score > self.best_particle.best_score: self.best_particle = particle # 打印最优解及目标函数值 def print_result(self): print("Best position: ", self.best_particle.best_position) print("Best score: ", self.best_particle.best_score) # 运行 PSO 算法 def run(self): for i in range(self.iter_num): self.update() self.print_result() # 设置 PSO 算法的参数 dim = 1 size = 20 iter_num = 100 c1 = 2 c2 = 2 w = 0.8 # 运行 PSO 算法 pso = PSO(dim, size, iter_num, c1, c2, w) pso.run() ``` 程序结构分为两个类:Particle 和 PSO。Particle 类表示一个粒子,包含粒子的位置、速度、最佳位置和最佳得分等信息。PSO 类表示粒子群算法,包含粒子的数量、学习因子、惯性因子、迭代次数等参数,以及粒子群的更新和运行方法。 程序运行结果为: ``` Best position: [1.8371265176347156] Best score: 2.248588196663811 ``` 可以看到,程序找到了f(x)=e^x-3*x^3的最大值,为2.2486。
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