粒子群优化算法类的代码怎么实现
时间: 2024-02-27 11:56:28 浏览: 43
下面是一个简单的粒子群优化算法类的代码实现,供您参考:
```python
import random
class PSO:
def __init__(self, num_particles, num_dimensions, max_iterations, c1, c2, w):
# 初始化PSO算法的参数
self.num_particles = num_particles # 粒子数
self.num_dimensions = num_dimensions # 维度数
self.max_iterations = max_iterations # 最大迭代次数
self.c1 = c1 # 学习因子1
self.c2 = c2 # 学习因子2
self.w = w # 惯性因子
# 初始化粒子的位置和速度
self.positions = [[random.uniform(-5, 5) for j in range(num_dimensions)] for i in range(num_particles)]
self.velocities = [[random.uniform(-1, 1) for j in range(num_dimensions)] for i in range(num_particles)]
# 初始化粒子的最佳位置和适应度值
self.best_positions = [p[:] for p in self.positions]
self.best_fitnesses = [float("inf") for i in range(num_particles)]
# 初始化全局最佳位置和适应度值
self.global_best_position = None
self.global_best_fitness = float("inf")
def optimize(self, fitness_func):
# 开始PSO算法的迭代过程
for iteration in range(self.max_iterations):
for i in range(self.num_particles):
# 计算粒子的适应度值
fitness = fitness_func(self.positions[i])
# 更新粒子的最佳位置和适应度值
if fitness < self.best_fitnesses[i]:
self.best_positions[i] = self.positions[i][:]
self.best_fitnesses[i] = fitness
# 更新全局最佳位置和适应度值
if fitness < self.global_best_fitness:
self.global_best_position = self.positions[i][:]
self.global_best_fitness = fitness
for i in range(self.num_particles):
# 更新粒子的速度和位置
for j in range(self.num_dimensions):
r1 = random.uniform(0, 1)
r2 = random.uniform(0, 1)
self.velocities[i][j] = self.w*self.velocities[i][j] + self.c1*r1*(self.best_positions[i][j]-self.positions[i][j]) + self.c2*r2*(self.global_best_position[j]-self.positions[i][j])
self.positions[i][j] += self.velocities[i][j]
```
这个PSO类接受6个参数:粒子数、维度数、最大迭代次数、学习因子1、学习因子2和惯性因子。在初始化过程中,它随机生成粒子的位置和速度,并将它们保存为实例属性。然后,它开始迭代PSO算法,直到达到最大迭代次数。在每次迭代中,它计算粒子的适应度值,并更新粒子的最佳位置和适应度值,以及全局最佳位置和适应度值。最后,它更新粒子的速度和位置,并继续迭代。在optimize方法中,它接受一个fitness_func参数,用于计算粒子的适应度值。这个参数可以是一个函数,它接受一个粒子位置的列表,返回一个适应度值。
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