使用python编写帝王蝶优化算法

时间: 2023-07-05 11:14:01 浏览: 153
帝王蝶优化算法(Monarch Butterfly Optimization Algorithm, MBO)是一种基于群体智能的优化算法,其灵感来源于帝王蝶的觅食行为。下面是使用Python编写的帝王蝶优化算法的代码实现: ``` import random import numpy as np # 定义目标函数 def objective_function(x): return x**2 # 定义帝王蝶优化算法 def monarch_butterfly_optimization(n_iterations, n_butterflies, search_range): # 初始化种群 butterflies = np.zeros((n_butterflies, search_range.shape[0])) for i in range(n_butterflies): butterflies[i] = search_range[:, 0] + np.random.rand(search_range.shape[0]) * (search_range[:, 1] - search_range[:, 0]) # 初始化目标函数值 objective_values = np.zeros(n_butterflies) for i in range(n_butterflies): objective_values[i] = objective_function(butterflies[i]) # 寻找最优解 best_objective_value = np.min(objective_values) best_solution = butterflies[np.argmin(objective_values)] # 迭代寻优 for iteration in range(n_iterations): # 更新每只蝴蝶的位置 for i in range(n_butterflies): # 计算蝴蝶的速度 velocity = np.zeros(search_range.shape[0]) for j in range(search_range.shape[0]): velocity[j] = random.uniform(-1, 1) * (best_solution[j] - butterflies[i][j]) # 更新蝴蝶的位置 new_position = butterflies[i] + velocity # 限制位置在搜索范围内 for j in range(search_range.shape[0]): if new_position[j] < search_range[j][0]: new_position[j] = search_range[j][0] if new_position[j] > search_range[j][1]: new_position[j] = search_range[j][1] # 更新目标函数值 new_objective_value = objective_function(new_position) if new_objective_value < objective_values[i]: butterflies[i] = new_position objective_values[i] = new_objective_value # 更新最优解 if new_objective_value < best_objective_value: best_solution = new_position best_objective_value = new_objective_value return best_solution, best_objective_value ``` 参数说明: - n_iterations:迭代次数 - n_butterflies:蝴蝶数量 - search_range:搜索范围 使用示例: ``` search_range = np.array([[-5, 5]]) # 搜索范围 best_solution, best_objective_value = monarch_butterfly_optimization(n_iterations=100, n_butterflies=50, search_range=search_range) print("最优解:", best_solution) print("最优目标函数值:", best_objective_value) ```
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