用python代码解决使用粒子群优化算法求解函数极值优化问题:f(x,y)=3 cos〖(xy)+x+y^2 〗其中,x∈[-4,4], y∈[-4,4]。
时间: 2023-06-04 07:07:33 浏览: 190
感谢您的问题!以下是使用Python代码解决该函数极值优化问题的示例代码:
```python
import numpy as np
import random
# 定义函数f(x, y) = 3cos(xy)xy^2
def f(x, y):
return 3 * np.cos(x * y) * x * y ** 2
# 定义粒子群优化算法类
class PSO:
def __init__(self, n, dim, iter_num, func):
self.n = n # 粒子个数
self.dim = dim # 粒子维度
self.iter_num = iter_num # 迭代次数
self.func = func # 优化函数
# 初始化粒子的位置和速度
self.x = np.random.uniform(-4, 4, (n, dim)) # 粒子位置
self.v = np.random.uniform(-1, 1, (n, dim)) # 粒子速度
# 记录历史最优位置和最优值
self.pbest_x = self.x.copy() # 历史最优位置
self.pbest_y = np.zeros((n,)) # 历史最优值
for i in range(n):
self.pbest_y[i] = self.func(*self.pbest_x[i])
# 全局最优位置和最优值
self.gbest_x = np.zeros((1, dim))
self.gbest_y = np.inf
def optimize(self):
for t in range(self.iter_num):
# 计算粒子的新速度和位置
for i in range(self.n):
r1, r2 = random.random(), random.random() # 随机数
self.v[i] = 0.6 * self.v[i] + 0.1 * r1 * (self.pbest_x[i] - self.x[i]) + 0.1 * r2 * (self.gbest_x - self.x[i])
self.x[i] = np.clip(self.x[i] + self.v[i], -4, 4)
# 更新历史最优位置和最优值
y = self.func(*self.x[i])
if y < self.pbest_y[i]:
self.pbest_x[i] = self.x[i]
self.pbest_y[i] = y
# 更新全局最优位置和最优值
if y < self.gbest_y:
self.gbest_x = self.x[i]
self.gbest_y = y
print("最优解:", self.gbest_x)
print("最优值:", self.gbest_y)
# 使用粒子群优化算法求解函数f(x,y)最小值
pso = PSO(n=100, dim=2, iter_num=200, func=f)
pso.optimize()
```
运行以上代码后,控制台会输出最优解和最优值。需要注意的是,由于粒子群优化算法是一种随机算法,所以每次运行的结果可能会有所不同。
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