matlab 编写二进制粒子群算法,每进化10代,种群变异一次
时间: 2023-07-07 20:23:45 浏览: 63
下面是MATLAB的二进制粒子群算法实现,其中每进化10代,种群会发生一次变异。这里采用了二进制编码,即将每个粒子的位置表示为一个二进制字符串。
```matlab
function [gbest, gbest_fit] = binary_pso(nvar, npar, max_iter, lb, ub, fitness_func)
% 初始化种群
pos = round(rand(npar, nvar));
vel = round(rand(npar, nvar));
pbest_pos = pos;
pbest_fit = inf(npar, 1);
% 计算初始适应度
for i = 1:npar
pbest_fit(i) = fitness_func(bin2dec(num2str(pos(i,:))));
end
% 找到全局最优解
[gbest_fit, gbest_idx] = min(pbest_fit);
gbest = pbest_pos(gbest_idx, :);
% 迭代更新
for iter = 1:max_iter
% 更新速度和位置
vel = vel + rand(npar, nvar).*(pbest_pos-pos) + rand(npar, nvar).*(gbest-pos);
vel = round(1./(1+exp(-vel))); % sigmoid函数将速度转换为0或1
pos = xor(pos, vel); % 按位异或运算更新位置
% 变异操作
if mod(iter, 10) == 0
for i = 1:npar
idx = randperm(nvar, 2); % 随机选择两个位置进行变异
pos(i, idx(1)) = ~pos(i, idx(1));
pos(i, idx(2)) = ~pos(i, idx(2));
end
end
% 计算适应度
for i = 1:npar
fit = fitness_func(bin2dec(num2str(pos(i,:))));
if fit < pbest_fit(i)
pbest_fit(i) = fit;
pbest_pos(i,:) = pos(i,:);
if fit < gbest_fit
gbest_fit = fit;
gbest = pbest_pos(i,:);
end
end
end
% 输出迭代过程
fprintf('Iteration %d: Best fitness = %f\n', iter, gbest_fit);
end
end
```
其中,`nvar`表示粒子的维数,即二进制串的长度;`npar`表示种群大小;`max_iter`表示最大迭代次数;`lb`和`ub`分别表示每个维度的取值范围下界和上界;`fitness_func`是适应度函数的句柄,输入为十进制数,输出为适应度值。
使用示例:
```matlab
% 定义适应度函数
fitness_func = @(x) sum(x.^2);
% 运行二进制粒子群算法
nvar = 10;
npar = 50;
max_iter = 100;
lb = zeros(1, nvar);
ub = ones(1, nvar);
[gbest, gbest_fit] = binary_pso(nvar, npar, max_iter, lb, ub, fitness_func);
% 输出结果
fprintf('Best solution found:\n');
fprintf('x = %s\n', num2str(gbest));
fprintf('f(x) = %f\n', gbest_fit);
```
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