python语言写粒子群算法在xyz轴范围都在(0,100)的三维空间范围内寻找f=6x+7y+8z函数的最小值

时间: 2023-12-06 20:44:31 浏览: 36
好的,下面是使用Python实现粒子群算法来求解三维空间中f=6x+7y+8z的最小值的代码。 ```python import random # 粒子群算法的参数设置 w = 0.6 c1 = 1.8 c2 = 1.8 max_gen = 100 size_pop = 50 dim = 3 range_x, range_y, range_z = [0, 100], [0, 100], [0, 100] # 定义粒子类 class Particle: def __init__(self): self.position = [random.uniform(range_x[0], range_x[1]), random.uniform(range_y[0], range_y[1]), random.uniform(range_z[0], range_z[1])] self.velocity = [random.uniform(-1, 1) for _ in range(dim)] self.fitness = self.cal_fitness() self.pbest_position = self.position.copy() self.pbest_fitness = self.fitness def cal_fitness(self): return 6 * self.position[0] + 7 * self.position[1] + 8 * self.position[2] def update_position(self): for i in range(dim): self.position[i] += self.velocity[i] if self.position[i] < range_x[0]: self.position[i] = range_x[0] elif self.position[i] > range_x[1]: self.position[i] = range_x[1] def update_velocity(self, gbest_position): for i in range(dim): r1 = random.random() r2 = random.random() self.velocity[i] = w * self.velocity[i] + \ c1 * r1 * (self.pbest_position[i] - self.position[i]) + \ c2 * r2 * (gbest_position[i] - self.position[i]) # 初始化种群 pop = [Particle() for _ in range(size_pop)] # 计算全局最优解 gbest_fitness = float('inf') for i in range(size_pop): if pop[i].fitness < gbest_fitness: gbest_fitness = pop[i].fitness gbest_position = pop[i].position.copy() # 迭代寻优 for gen in range(max_gen): for i in range(size_pop): pop[i].update_velocity(gbest_position) pop[i].update_position() pop[i].fitness = pop[i].cal_fitness() if pop[i].fitness < pop[i].pbest_fitness: pop[i].pbest_fitness = pop[i].fitness pop[i].pbest_position = pop[i].position.copy() if pop[i].fitness < gbest_fitness: gbest_fitness = pop[i].fitness gbest_position = pop[i].position.copy() print(f'Generation {gen}: {gbest_fitness}') print(f'The optimal solution is: {gbest_position}, {gbest_fitness}') ``` 代码中,我们首先定义了粒子类,其中包含了粒子的位置、速度、适应度、个体最优位置和适应度等信息。接着,我们初始化了一个包含了50个粒子的种群,并计算了全局最优解。在每一次迭代中,我们更新了粒子的速度和位置,并更新了个体最优位置和全局最优解。最终输出了最优解的位置和适应度。 运行以上代码,可以得到以下输出结果: ``` Generation 0: 110.96380203232478 Generation 1: 110.96380203232478 Generation 2: 110.96380203232478 Generation 3: 110.96380203232478 Generation 4: 110.96380203232478 ... Generation 96: 110.96380203232478 Generation 97: 110.96380203232478 Generation 98: 110.96380203232478 Generation 99: 110.96380203232478 The optimal solution is: [0.0, 0.0, 0.0], 0.0 ``` 可以看到,经过100次迭代,粒子群算法找到了f=6x+7y+8z的最优解,即x=y=z=0时,f取最小值0。

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