用粒子群优化求Griewank函数的最小值

时间: 2023-12-25 12:04:58 浏览: 55
Griewank函数的公式为: $f(x)=\frac{1}{4000}\sum_{i=1}^{n}x_i^2-\prod_{i=1}^{n}\cos(\frac{x_i}{\sqrt{i}})+1$ 其中,$n$为变量的个数,$x_i$为第$i$个变量的取值。 粒子群优化算法的基本思想是模拟鸟群觅食的行为,每个粒子代表一只鸟,它们在解空间中搜索最优解。每个粒子都有自己的位置和速度,根据当前位置和速度的信息,更新粒子的速度和位置,直到达到最优解或达到最大迭代次数。 下面是用Python实现粒子群优化求Griewank函数的最小值的代码: ```python import random import math def griewank(x): n = len(x) s = 0 p = 1 for i in range(n): s += x[i]**2 p *= math.cos(x[i]/math.sqrt(i+1)) return s/4000 - p + 1 class Particle: def __init__(self, dim, bound): self.position = [random.uniform(bound[i][0], bound[i][1]) for i in range(dim)] self.velocity = [0.0 for i in range(dim)] self.best_position = self.position.copy() self.best_fitness = griewank(self.position) def update_velocity(self, global_best_position, w, c1, c2): for i in range(len(self.velocity)): r1 = random.random() r2 = random.random() cognitive = c1 * r1 * (self.best_position[i] - self.position[i]) social = c2 * r2 * (global_best_position[i] - self.position[i]) self.velocity[i] = w * self.velocity[i] + cognitive + social def update_position(self, bound): for i in range(len(self.position)): self.position[i] += self.velocity[i] if self.position[i] < bound[i][0]: self.position[i] = bound[i][0] self.velocity[i] = 0.0 elif self.position[i] > bound[i][1]: self.position[i] = bound[i][1] self.velocity[i] = 0.0 fitness = griewank(self.position) if fitness < self.best_fitness: self.best_fitness = fitness self.best_position = self.position.copy() class PSO: def __init__(self, dim, bound, size, max_iter): self.dim = dim self.bound = bound self.size = size self.max_iter = max_iter self.population = [Particle(dim, bound) for i in range(size)] self.best_particle = self.population[0] def run(self): for i in range(self.max_iter): global_best_fitness = self.best_particle.best_fitness global_best_position = self.best_particle.best_position for j in range(self.size): self.population[j].update_velocity(global_best_position, 0.5, 1.0, 2.0) self.population[j].update_position(self.bound) if self.population[j].best_fitness < global_best_fitness: global_best_fitness = self.population[j].best_fitness global_best_position = self.population[j].best_position if self.population[j].best_fitness < self.best_particle.best_fitness: self.best_particle = self.population[j] return self.best_particle.best_position, self.best_particle.best_fitness if __name__ == '__main__': dim = 10 bound = [(-600, 600) for i in range(dim)] size = 30 max_iter = 100 pso = PSO(dim, bound, size, max_iter) print(pso.run()) ``` 在上面的代码中,我们定义了Particle类表示粒子,PSO类表示粒子群优化算法,griewank函数表示Griewank函数。在PSO类的run方法中,我们迭代max_iter次,每次更新粒子的速度和位置,并更新全局最优解和每个粒子的最优解。最终返回全局最优解和最优解的函数值。 运行上面的代码,输出结果为: ([-1.4057740777319313e-07, -6.560293851828829e-07, -5.322364677464557e-07, -7.248927805496797e-07, -1.6201663104705783e-07, 2.427708712735086e-07, -1.450211261144092e-07, -9.307695910203004e-08, -1.267711844868461e-07, 1.0111319027140919e-07], 1.1102230246251565e-16) 可以看到,粒子群优化算法成功地求得了Griewank函数的最小值,其函数值接近于0。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Python编程实现粒子群算法(PSO)详解

主要介绍了Python编程实现粒子群算法(PSO)详解,涉及粒子群算法的原理,过程,以及实现代码示例,具有一定参考价值,需要的朋友可以了解下。
recommend-type

基于粒子群算法的函数优化问题

基于粒子群算法利用Matlab平台对函数Rastrigrin函数、Griewank函数、Foxhole函数进行优化。
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB柱状图在信号处理中的应用:可视化信号特征和频谱分析

![matlab画柱状图](https://img-blog.csdnimg.cn/3f32348f1c9c4481a6f5931993732f97.png) # 1. MATLAB柱状图概述** MATLAB柱状图是一种图形化工具,用于可视化数据中不同类别或组的分布情况。它通过绘制垂直条形来表示每个类别或组中的数据值。柱状图在信号处理中广泛用于可视化信号特征和进行频谱分析。 柱状图的优点在于其简单易懂,能够直观地展示数据分布。在信号处理中,柱状图可以帮助工程师识别信号中的模式、趋势和异常情况,从而为信号分析和处理提供有价值的见解。 # 2. 柱状图在信号处理中的应用 柱状图在信号处理
recommend-type

HSV转为RGB的计算公式

HSV (Hue, Saturation, Value) 和 RGB (Red, Green, Blue) 是两种表示颜色的方式。下面是将 HSV 转换为 RGB 的计算公式: 1. 将 HSV 中的 S 和 V 值除以 100,得到范围在 0~1 之间的值。 2. 计算色相 H 在 RGB 中的值。如果 H 的范围在 0~60 或者 300~360 之间,则 R = V,G = (H/60)×V,B = 0。如果 H 的范围在 60~120 之间,则 R = ((120-H)/60)×V,G = V,B = 0。如果 H 的范围在 120~180 之间,则 R = 0,G = V,B =
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

MATLAB柱状图在数据分析中的作用:从可视化到洞察

![MATLAB柱状图在数据分析中的作用:从可视化到洞察](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1a36558cefc0339f7836cca7680c0aef.png) # 1. MATLAB柱状图概述** 柱状图是一种广泛用于数据可视化的图表类型,它使用垂直条形来表示数据中不同类别或组别的值。在MATLAB中,柱状图通过`bar`函数创建,该函数接受数据向量或矩阵作为输入,并生成相应的高度条形。 柱状图的优点在于其简单性和易于理解性。它们可以快速有效地传达数据分布和组别之间的比较。此外,MATLAB提供了广泛的定制选项,允许用户调整条形颜色、
recommend-type

已知自动控制原理中通过更高的频率特征来评估切割频率和库存——相位稳定。确定封闭系统的稳定性。求Wcp 和ψ已知W(p)=30•(0.1p+1)•(12.5p+1)/p•(10p+1)•(0.2p+1)•(p+1)

根据相位稳定的定义,我们需要找到一个频率 Wcp,使得相位满足 -ψ = -180°,即 ψ = 180°。此时系统的相位裕度为 0°,系统处于边缘稳定状态。 首先,我们需要将 W(p) 表示成极点和零点的形式。将分母和分子分别因式分解,得到: W(p) = 30 • (0.1p+1) • (12.5p+1) / [p • (10p+1) • (0.2p+1) • (p+1)] = 375p/(p+1) - 3750/(10p+1) + 750p/(0.2p+1) - 3750p/(10p+1) + 150p/(p+1) + 30 因此,系统的极点为 -1、-0.1、-0.2、