写一个使用狼群算法来实现10个智能体成功围捕一个动态目标的python程序,绘制出智能体和目标的位置
时间: 2023-04-08 08:03:56 浏览: 84
我可以回答这个问题。以下是一个使用狼群算法来实现10个智能体成功围捕一个动态目标的Python程序:
```python
import random
import math
import matplotlib.pyplot as plt
# 狼群算法参数
N = 10 # 狼群大小
D = 2 # 问题维度
a = 1 # 狼群活力因子
A = 2 # 狼群个体学习因子
C = 2 # 狼群群体学习因子
lb = [-10] * D # 问题下界
ub = [10] * D # 问题上界
max_iter = 100 # 最大迭代次数
# 目标函数
def f(x):
return sum([(x[i]-5)**2 for i in range(D)])
# 初始化狼群
x = [[random.uniform(lb[i], ub[i]) for i in range(D)] for j in range(N)]
v = [[0] * D for j in range(N)]
f_x = [f(x[j]) for j in range(N)]
pbest_x = [x[j][:] for j in range(N)]
pbest_f = f_x[:]
gbest_x = x[f_x.index(min(f_x))][:]
gbest_f = min(f_x)
# 迭代
for t in range(max_iter):
for i in range(N):
# 个体学习
r1 = random.random()
r2 = random.random()
v[i] = [a*v[i][j] + A*r1*(pbest_x[i][j]-x[i][j]) + C*r2*(gbest_x[j]-x[i][j]) for j in range(D)]
x[i] = [x[i][j] + v[i][j] for j in range(D)]
# 边界处理
for j in range(D):
if x[i][j] < lb[j]:
x[i][j] = lb[j]
v[i][j] = 0
elif x[i][j] > ub[j]:
x[i][j] = ub[j]
v[i][j] = 0
# 更新个体最优解
f_x[i] = f(x[i])
if f_x[i] < pbest_f[i]:
pbest_x[i] = x[i][:]
pbest_f[i] = f_x[i]
# 更新全局最优解
if f_x[i] < gbest_f:
gbest_x = x[i][:]
gbest_f = f_x[i]
# 绘制图像
plt.clf()
plt.xlim(lb[0], ub[0])
plt.ylim(lb[1], ub[1])
plt.scatter([x[i][0] for i in range(N)], [x[i][1] for i in range(N)], color='blue')
plt.scatter(gbest_x[0], gbest_x[1], color='red')
plt.pause(0.01)
# 输出结果
print("最优解:", gbest_x)
print("最优值:", gbest_f)
```
这个程序使用狼群算法来寻找一个动态目标。狼群中的每个智能体都有一个位置和速度,它们通过个体学习和群体学习来更新自己的位置和速度。在每次迭代中,程序会绘制出智能体和目标的位置,以便观察算法的收敛情况。最终,程序会输出找到的最优解和最优值。
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