建立一个PSO类实现PSO算法

时间: 2024-02-11 15:06:45 浏览: 21
好的,以下是一个基于类的PSO算法实现示例: ```python import numpy as np class Particle: def __init__(self, dim, lb, ub): self.position = np.random.uniform(lb, ub, dim) self.velocity = np.zeros(dim) self.best_position = self.position.copy() self.best_cost = np.inf class PSO: def __init__(self, cost_function, dim, num_particles, maxiter, lb, ub, w=0.8, c1=2, c2=2): self.cost_function = cost_function self.dim = dim self.num_particles = num_particles self.maxiter = maxiter self.lb = lb self.ub = ub self.w = w self.c1 = c1 self.c2 = c2 self.particles = [Particle(dim, lb, ub) for _ in range(num_particles)] self.g_best = np.zeros(dim) self.g_best_cost = np.inf def optimize(self): for i in range(self.maxiter): for j in range(self.num_particles): # 计算适应度值 cost = self.cost_function(self.particles[j].position) # 更新个体历史最优位置和适应度值 if cost < self.particles[j].best_cost: self.particles[j].best_position = self.particles[j].position.copy() self.particles[j].best_cost = cost # 更新全局历史最优位置和适应度值 if cost < self.g_best_cost: self.g_best = self.particles[j].position.copy() self.g_best_cost = cost # 更新粒子速度和位置 r1 = np.random.uniform(size=self.dim) r2 = np.random.uniform(size=self.dim) self.particles[j].velocity = self.w * self.particles[j].velocity \ + self.c1 * r1 * (self.particles[j].best_position - self.particles[j].position) \ + self.c2 * r2 * (self.g_best - self.particles[j].position) self.particles[j].position = self.particles[j].position + self.particles[j].velocity # 边界处理 self.particles[j].position = np.maximum(self.particles[j].position, self.lb) self.particles[j].position = np.minimum(self.particles[j].position, self.ub) return self.g_best, self.g_best_cost ``` `Particle`类表示粒子,包含位置、速度、个体历史最优位置和适应度值等属性。`PSO`类表示整个粒子群算法,包含目标函数、变量数目、粒子数、最大迭代次数、变量下界和上界、惯性权重、加速常数等属性,以及粒子列表、全局历史最优位置和适应度值等属性。`optimize`方法实现了算法的优化过程。

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好的,根据上面的目标函数,我们可以推导出其对应的梯度向量函数,如下所示: def gradient(x, y, beta): """ Compute gradient of the logistic regression loss function :param beta: model parameter vector :param x: feature matrix :param y: label vector :return: gradient vector """ n = x.shape[0] pred = 1 /
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