融合黄金正弦和反向学习的粒子群算法matlab

时间: 2023-10-13 09:07:39 浏览: 36
粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)是一种基于群体智能的优化算法,其基本思想是模拟鸟群觅食时的群体行为,通过模拟每只鸟在搜索过程中的个体行为和群体协调行为,以期最终找到最优解。黄金正弦和反向学习是两种优化算法,可以用来优化PSO算法的搜索性能。 下面是将黄金正弦和反向学习融合到PSO算法中的MATLAB代码: ```matlab function [x,fval]=PSO_golden_sin_reverse(fitnessfun,nvars,lb,ub,options) % PSO algorithm with golden ratio, sine and reverse learning strategies % parameters setting popsize = options.PopulationSize; % population size maxgen = options.MaxGenerations; % maximum generation wmax = 0.9; % maximum inertia weight wmin = 0.4; % minimum inertia weight c1 = 2; % cognitive parameter c2 = 2; % social parameter % initialization pop = repmat(lb,popsize,1) + rand(popsize,nvars).*(repmat(ub,popsize,1)-repmat(lb,popsize,1)); % initial population vel = zeros(popsize,nvars); % initial velocity pbest = pop; % initial pbest gbest = pbest(1,:); % initial gbest fit = feval(fitnessfun,pop); % fitness evaluation pbestfit = fit; % initial pbestfit gbestfit = min(fit); % initial gbestfit % main loop for i = 1:maxgen % update inertia weight w = wmax-(wmax-wmin)*i/maxgen; % update velocity vel = w*vel + c1*rand(popsize,nvars).*(pbest-pop) + c2*rand(popsize,nvars).*(repmat(gbest,popsize,1)-pop); % update position pop = pop + vel; % impose upper and lower bounds pop(pop<repmat(lb,popsize,1)) = repmat(lb,sum(pop<repmat(lb,popsize,1)),1); pop(pop>repmat(ub,popsize,1)) = repmat(ub,sum(pop>repmat(ub,popsize,1)),1); % fitness evaluation fit = feval(fitnessfun,pop); % update pbest and gbest for j = 1:popsize % golden ratio learning if fit(j) < pbestfit(j) pbest(j,:) = pop(j,:); pbestfit(j) = fit(j); alpha = (sqrt(5)-1)/2; if rand < alpha % sine learning s = 1 + randn(1,nvars); pop(j,:) = pbest(j,:) + s.*(gbest-pbest(j,:)); else % reverse learning r = randn(1,nvars); pop(j,:) = 2*gbest - pbest(j,:) + r.*(gbest-pbest(j,:)); end end end % update gbest [tempgbestfit,idx] = min(pbestfit); if tempgbestfit < gbestfit gbest = pbest(idx,:); gbestfit = tempgbestfit; end end x = gbest; fval = gbestfit; end ``` 其中,黄金正弦和反向学习分别在更新pbest时进行,具体实现如下: ```matlab % golden ratio learning if fit(j) < pbestfit(j) pbest(j,:) = pop(j,:); pbestfit(j) = fit(j); alpha = (sqrt(5)-1)/2; if rand < alpha % sine learning s = 1 + randn(1,nvars); pop(j,:) = pbest(j,:) + s.*(gbest-pbest(j,:)); else % reverse learning r = randn(1,nvars); pop(j,:) = 2*gbest - pbest(j,:) + r.*(gbest-pbest(j,:)); end end ``` 其中,alpha为黄金比例,s为正弦学习的增益因子,r为反向学习的扰动因子。 使用该函数可以调用黄金正弦和反向学习融合的PSO算法来求解目标函数的最小值,例如: ```matlab fitnessfun = @(x) sum(x.^2); % objective function nvars = 10; % number of variables lb = -10*ones(1,nvars); % lower bound ub = 10*ones(1,nvars); % upper bound options.PopulationSize = 50; % population size options.MaxGenerations = 100; % maximum generation [x,fval] = PSO_golden_sin_reverse(fitnessfun,nvars,lb,ub,options); % PSO algorithm with golden ratio, sine and reverse learning ``` 其中,目标函数为多元二次函数,nvars为变量个数,lb和ub分别为变量的上下限,options为函数参数结构体。函数返回求解得到的最优解x和最小目标函数值fval。

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