帮我提供一个使用python写的鲸鱼优化算法

时间: 2023-08-28 08:11:33 浏览: 92
PY

鲸鱼优化算法python代码

star5星 · 资源好评率100%
好的,以下是使用 Python 实现的鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm)的代码示例: ```python import numpy as np # 定义鲸鱼优化算法类 class WOA: def __init__(self, obj_func, dim, search_range, population_size=50, max_iter=100): self.obj_func = obj_func # 目标函数 self.dim = dim # 变量维数 self.search_range = search_range # 变量搜索范围 self.population_size = population_size # 种群大小 self.max_iter = max_iter # 最大迭代次数 self.best_solution = None # 最优解 self.best_fitness = float("inf") # 最优适应度 self.population = np.zeros((self.population_size, self.dim)) # 种群位置 self.fitness = np.zeros(self.population_size) # 种群适应度 # 初始化种群 def init_population(self): for i in range(self.population_size): self.population[i] = np.random.uniform(self.search_range[0], self.search_range[1], self.dim) self.eval_fitness() # 计算适应度 def eval_fitness(self): for i in range(self.population_size): self.fitness[i] = self.obj_func(self.population[i]) if self.fitness[i] < self.best_fitness: self.best_solution = self.population[i] self.best_fitness = self.fitness[i] # 鲸鱼优化算法 def optimize(self): self.init_population() for t in range(self.max_iter): a = 2 - t * (2 / self.max_iter) # 衰减因子 for i in range(self.population_size): r = np.random.uniform() # 随机数 A = 2 * a * r - a # 修正系数A C = 2 * r # 收缩系数C l = np.random.uniform(-1, 1, self.dim) # 随机向量l p = np.random.uniform() # 随机概率p if p < 0.5: if np.abs(A) < 1: D = np.abs(C * self.best_solution - self.population[i]) new_solution = self.best_solution - A * D * np.exp(1)**(0.5*l) # 位置更新 else: rand_whale = self.population[np.random.randint(0, self.population_size)] D = np.abs(C * rand_whale - self.population[i]) new_solution = rand_whale - A * D * np.exp(1)**(0.5*l) # 位置更新 else: distance = np.abs(self.best_solution - self.population[i]) new_solution = distance * np.exp(0.5*A*l) * np.cos(2*np.pi*A*l) + self.best_solution # 位置更新 new_solution = np.clip(new_solution, self.search_range[0], self.search_range[1]) # 位置约束 new_fitness = self.obj_func(new_solution) # 计算新位置的适应度 if new_fitness < self.fitness[i]: self.population[i] = new_solution # 更新位置 self.fitness[i] = new_fitness # 更新适应度 if new_fitness < self.best_fitness: self.best_solution = new_solution # 更新最优解 self.best_fitness = new_fitness # 更新最优适应度 return self.best_solution, self.best_fitness ``` 在使用该鲸鱼优化算法类时,需要传入目标函数、变量维数、变量搜索范围、种群大小和最大迭代次数等参数,例如: ```python # 定义目标函数 def obj_func(x): return x[0]**2 + x[1]**2 # 初始化鲸鱼优化算法类 woa = WOA(obj_func, dim=2, search_range=[-5, 5], population_size=50, max_iter=100) # 运行优化算法 best_solution, best_fitness = woa.optimize() # 输出最优解和最优适应度 print("最优解:", best_solution) print("最优适应度:", best_fitness) ``` 上述示例代码中,目标函数为 $f(x_1, x_2) = x_1^2 + x_2^2$,变量维数为2,搜索范围为 [-5, 5],种群大小为50,最大迭代次数为100。运行优化算法后输出最优解和最优适应度。
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