找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 466|回复: 1
打印 上一主题 下一主题

基于迭代局部搜索和随机惯性权重的BA算法MATLAB实现(ILSSIWBA)

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
1#
发表于 2020-5-14 10:12 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

EDA365欢迎您登录!

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
本帖最后由 uperrua 于 2020-5-14 10:16 编辑
. X- p( A& Y0 i- v+ d# i+ X* t0 V$ ?* e: j5 f2 ?- l5 }' Z
主要思想
! P# ~8 k' N3 ?% u# k " [- W) k/ ]/ x9 G- ?
" I- }/ b( n( ?! J) M' X
流程图/ B  |4 h3 T- U$ I2 D; P+ Y

* G/ R3 x# y: J5 ~: S4 R4 ^6 O' d  O+ h. M" [; k
function [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()
- T# [0 E8 p- h5 s* z$ t  x0 g%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight
8 y" P) Q7 n/ p2 ?9 `
5 j! X/ m5 Z  m3 U0 T%omegaxyz.com QQ: 644327005" O' S; Y# @( g+ o0 B

6 V; G' V: y; L1 H$ dclc;4 V8 y4 s) J: b" K
%% 经典BA参数设置
1 g* N8 [, K" P
. a. F! Z7 W8 k" M2 Q  ot = 1;
5 s" N; D5 ?0 w% j. }) g- @maxT = 100; %最大迭代次数
7 c# K- D0 h7 G( M3 T5 E' [: {& y0 Idim = 30; %问题的维度
: \6 e1 X9 h7 tsizep = 50; %种群大小( k* X; q6 _- U
xmin = -0.5;
. g8 A- H: A: W7 ?; zxmax = 0.5; %位置向量的范围. |/ c9 D. T; X9 r% t

7 g) }4 ^* Q% L8 KA = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)' H) `7 Q' ?% T8 U0 g" N9 F% |
r = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))
5 [! q; _/ ^- m0 eQmin = 0;         % 最小频率
8 R! w& ^0 Q! K9 j0 GQmax = 1;         % 最大频率" k3 r" d) ]+ u

/ F3 }/ u8 K2 i' c% A1 @%% 初始化0 @  v  y' T& `: K( z

6 q1 d4 G. ^( S' pLb = xmin*ones(1,dim);
5 t" @9 q6 d% IUb = xmax*ones(1,dim);
  W+ T0 W( m8 E1 |  i, N: Kpop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化
8 E4 h5 g  x. O$ x( L8 o  {2 Ppopv = zeros(sizep,dim);   % 速度+ p' p9 a$ L, R# X
Q = zeros(sizep,1);   % 频率
# A- ]# f9 Z1 I8 `* f) c7 m- ?" c5 f
pfitness = zeros(dim,1);
3 M7 q# V7 M2 w* D- ^: }1 Mfor i = 1:sizep7 N0 P5 h" [- a4 c* X
    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价/ v) n' W% [7 U5 l7 c- w9 L3 E
end
" Q) d; ~( i# u6 Z9 x5 }8 l: ]1 ]4 c[bestMin, bestID]=min(pfitness);
( K: N* r( V- V4 `& n4 @3 H4 cbestS = pop(bestID, : );3 P( Z. X- R8 c
bestArchive = zeros(maxT,1);) G) F& a5 p- x: I% w9 R* l, V
- j# y8 L& v- e3 Z, m* l
%% 论文中的新策略参数
% H) O6 [( u5 J; X6 r* P
/ S+ T& [+ z& I* [* J) P) |umin = 0.4; %The second modification (SIW method)5 J3 p  b& H5 r+ a8 e
umax = 0.9;
2 b! X: n8 K9 Y( Csigma = 0.2;; R3 o# Q; C  j  R1 N  B* W
# C9 a, x/ @( z  {0 |
R0 = 0.1; %The 3th modification
1 u# M2 ?! f3 c' `  ARupper = 0.7;
3 Y8 H" H& S* b: ?A0 = 0.9;
) A$ \( D: e# T9 rAlower = 0.6;
7 L9 d" m: `3 g, L; S4 @+ m2 |9 V& K5 ^/ k
4 G# i6 E2 R/ E! c

. K; f; q! G/ F%% 具体迭代过程: ^" f5 T2 V) I8 O1 M9 V7 E

- k5 n& t4 ~" P, D* k  Vwhile t <= maxT2 L2 N1 H+ B) v$ R
    for i = 1:sizep" ]  ^- a( \6 z7 B5 O
        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();
$ h; L: t) |4 u& a- I( h" X, L        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method); M' d* J; H" K/ [- h
        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)
  m# L* K& I2 f# i1 K        Stemp = pop(i, : )+popv(i,: );, v- N. M" k' G
        % 脉冲率
  |" S: _, o, o2 I         if rand>r(i)
3 z' X) [6 n7 H8 w             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);
( r' ^8 M1 X! V0 Y2 @3 E2 B* N         end
) h/ ~. s4 a0 d" [+ o         fitTemp = evaluate2(Stemp);3 d0 d: _8 x  s5 ~& e
         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))# P8 x7 v+ v+ S; c1 ]+ V7 y" j0 `+ K
            pop(i,: ) = Stemp;
3 X/ J2 W1 l8 e% l2 B$ J6 _            pfitness(i) = fitTemp;
9 Y* r$ h: u+ ~/ s            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification
7 ?# F# V7 D1 g  }/ G! {            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification) j) {  W: I" n
         end
# G" _$ ?% l, f$ k. V0 d: S+ j         if fitTemp <= bestMin4 |/ p2 J$ D. |1 |- }
            bestID = i;
. e8 h# u. c) f+ G  w7 A            bestMin = fitTemp;; H  U1 R! ?2 K- y! }
                 bestS = Stemp;3 M" b0 @0 H* O( T
         end
# H$ Q) I) e7 a6 X1 E    end1 E& W9 ]9 [) }; `9 \: q0 K
3 w, k4 e. p3 j% ~! g
    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)
4 q) @9 S* a9 G1 a0 I' F6 A, _. v    interXfit = evaluate2(interX);8 X0 F  q0 B; \7 h* x4 o8 r
    if interXfit < bestMin
- b& J5 {7 i* [6 i        bestMin = interXfit;* H% U$ X3 m0 R8 r
        bestS = interX;- K" B; T+ N9 L! ~$ |3 e
        pop(bestID,: ) = bestS;
( Z1 ~7 F8 q8 j0 h' F0 r4 o        pfitness(bestID,: ) = bestMin;
% _8 z; j; r5 F% L3 I/ W& E    else
/ Z; v! ^2 c* t7 M% Z$ U: F! A        if exp(bestMin-interXfit) > rand()! j* A8 ]3 q% [2 B% ~1 p
            bestMin = interXfit;
( _5 \0 ^( Z( n            bestS = interX;
1 H6 f+ M8 ^. S  C3 a; A7 z            pop(bestID,: ) = bestS;
% ?/ S7 d: I% U% c4 X2 ]1 D. [            pfitness(bestID,: ) = bestMin;7 t- R6 L8 [* ]0 Q; o6 g
        end/ D0 p5 X3 u+ m8 P& f6 D' {
    end. c) m; I1 ?  \' N6 c- ^8 T( ]
( N8 W* T& Y# U6 m6 `5 A
    bestArchive(t) = bestMin;# r0 ]7 w* T* ~' h9 b
    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);7 A4 K# b. e5 l
    t = t +1;: q# J' a4 U; z
end4 k9 N. J( t7 f, ~! Y- ^4 {% y8 K

, ?0 a8 G5 D" N) M6 ~$ [; t5 P  f; C# z) C5 s4 n0 \
end%.m end
; M  x$ G; N  P) w; i; q6 d5 k( Z$ `
  Q/ {! i6 p- I9 ~$ z) O- A
9 H% }/ i) U1 i( N6 V, s& O5 U4 K7 q7 p评价函数:
) v6 v& x" B: N# ]2 U, T( O2 _/ ~7 c, U' ^
function z = evaluate2(u)
4 F) \2 m0 F; L+ h( B%Weierstrass
8 H( R8 S9 z3 p; w5 y3 y/ {+ ~; g5 j3 A& u! y8 @
dim= length(u);# K$ O3 E5 p& `7 B
sum_1=0;8 Q+ n% Y  m" E) S
sum_2=0;
* z" M1 C$ ^, a% K# `6 o. t! Psum_3=0;. x* g" `5 u7 Y0 w9 K, Y
a = 0.5;. U* W* R& `# k8 m; d& |
b = 3;/ m: |, k4 @) I3 W7 G: h' v. r
for i=1:dim
( X  d1 N- m6 R) Y0 Q4 H3 r    for k=0:303 m0 \$ s/ M$ L: D2 z, N
       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));2 Z* D; b- l1 [( ~. |
    end, m5 [+ z* O& q' w7 w5 S. g
    sum_2=sum_2+sum_1;
1 ^3 j9 w: ?% |5 z6 s2 z& d    sum_1 = 0;9 a* ^/ u* v3 J5 ~) `9 E* K+ T' v
end) l# j+ A* s: l. }7 f
for k=0:300 P7 L" ~6 n0 @; W+ A
       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));
/ Y2 T& h5 m6 K% qend
1 `( c) {/ {! w0 U& A& J* ~4 e; `z=sum_2-dim*sum_3;  @& f9 Z( q  ]2 z
end7 g' ^% Y! W& H

! w5 X% Z- ~3 ]1 x0 n) B" \
( [9 X0 K6 W* r6 t1 n* O2 C/ e! X2 d" o" v8 T+ a7 x$ Z5 i- S
流程图
" Y( }  l# C/ A( l' u8 y# L  I
% U" t6 `$ X1 y) {
( f1 z8 O: h# W; Xfunction [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()
, Q4 m. O& ]8 D  A# n  E+ E! e%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight6 U, N0 ^% d" x' Q* X5 I" P
6 L5 E( I  }# q( f/ v  C
%omegaxyz.com QQ: 644327005
6 Z6 O4 V; ~' Q5 [2 T" G# X  H
' `5 i4 d# K8 D8 hclc;
- p* ^3 V6 F* B' T9 c. _# R) t9 T%% 经典BA参数设置: {7 y; b# `9 |3 F9 Z# k

5 F: ], x- k) P) m% y7 F6 St = 1; # N( V* u- a7 b
maxT = 100; %最大迭代次数
# W8 j7 ]# K+ V" Z) fdim = 30; %问题的维度
0 p% O* j3 ?  a2 X: s3 I0 msizep = 50; %种群大小5 W7 v. b) I! n, [
xmin = -0.5;
# J+ u. O+ ]1 ]: _+ @6 t4 Nxmax = 0.5; %位置向量的范围/ j; h- g. p4 U# U

5 y% k4 A9 Y: zA = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)
* Z# A3 H# v! er = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加)): ]- i# ]: K% h& x$ P
Qmin = 0;         % 最小频率4 S, n" D; y0 I  J
Qmax = 1;         % 最大频率9 |& e; j$ F8 o  Z9 Q

: p1 }# x& R7 Y%% 初始化. O' c* `3 b7 t2 H2 k+ O$ b

2 s9 t* Y8 D7 Z$ S# g- X6 U. Q! [Lb = xmin*ones(1,dim);
5 U+ t/ i& e; m0 C$ d. HUb = xmax*ones(1,dim);$ o( |: Y$ H, F3 I& Q7 s
pop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化
3 D  A  f& A1 w; D9 I7 \, ~popv = zeros(sizep,dim);   % 速度
2 h' j( N0 D1 C9 `/ I/ `Q = zeros(sizep,1);   % 频率8 N: a" x0 w9 l7 G* \
' |; ^& v4 z! H  r: P5 J
pfitness = zeros(dim,1);
- a' {0 }0 |% ~6 L2 X/ R8 I9 ?for i = 1:sizep
  i- s4 ~1 x; `+ _' c: A. w" d2 w    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价/ b8 O3 G+ A( A, l' a$ R
end
% B1 M  J/ B9 a+ B[bestMin, bestID]=min(pfitness);) A; Y8 o/ h- ?- D
bestS = pop(bestID, : ) ;% y8 r1 X4 o1 E8 B9 n
bestArchive = zeros(maxT,1);
% P0 t4 F) O" m. y5 Y7 U% P+ U( @  J+ H$ \9 ^+ N. _& y) V
%% 论文中的新策略参数7 H+ q+ @/ |0 i( w) c
1 r' f: t2 Y6 F
umin = 0.4; %The second modification (SIW method)" `, ]. [" ?. g7 A. |
umax = 0.9;
4 k' A* ~  Z) ?sigma = 0.2;$ N, L* N( E$ R- f! v
2 C/ X& E$ ^3 m- F) E! z% J5 w
R0 = 0.1; %The 3th modification+ a7 A4 c5 d6 Z2 H
Rupper = 0.7;
9 I  s0 M' p9 {3 V7 o/ X) {A0 = 0.9;# M+ R' Y0 [6 q  f
Alower = 0.6;" L& x( G+ i3 H* {* z
9 V6 K( G" Q) U) E( o; F& T8 n  t
# E" s. T, `  a+ A% x
. \+ t8 S; w- I0 J( h3 X: {! U
%% 具体迭代过程
* K3 i# ?# s/ E0 Q8 ~* M. k& @6 B( H0 `9 p" {8 [" ?8 U
while t <= maxT' ^; S; |$ @$ T2 r
    for i = 1:sizep
9 L- a4 i9 k* S2 Z* e        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();
! I0 D$ ~9 x7 w        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)
* b8 ^' M) ?6 h+ d" O$ G+ k        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)
$ I8 @8 b8 k& M2 `$ ~/ C        Stemp = pop(i,: )+popv(i,: );
+ W* B/ {% r7 y. T4 B: ^' F( M        % 脉冲率" E) s. b. w/ u( q4 z3 ]' g" A6 i
         if rand>r(i)
& X* A8 Z8 _, c' m% D             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);( Y  ]/ F$ K7 h' u3 b9 A$ {
         end. t; l' ?; K& W8 U: H
         fitTemp = evaluate2(Stemp);
' h+ M$ U) ]; _7 m5 ~( E9 ]         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))
+ r8 p8 t4 Z1 o: k            pop(i,: ) = Stemp;
) z! P( E. v1 \$ P4 ?, F0 _            pfitness(i) = fitTemp;% m& X9 H% A7 X' D8 x5 d, @
            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification
% Y4 S$ f! y5 i5 u1 T1 r: Z1 ?            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification" S' L% V' I* ?: k
         end
* w8 c" G  G" x3 d6 ?4 d         if fitTemp <= bestMin
$ S! t! e. b9 R' g9 ?+ Y            bestID = i;
) B; B4 Q" O" ?5 e' v+ G9 P            bestMin = fitTemp;
5 P, N5 n: N- g6 ~                 bestS = Stemp;
# X$ O' [' m9 @         end
" s+ ]3 q, z5 T7 j1 M$ N. X6 P    end$ k, r* s0 L. @' B( Z! R

" Y' L/ ]2 Z& M/ c" J5 H    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)7 a5 |0 V6 @1 E7 o7 z
    interXfit = evaluate2(interX);' ~& Q! Z6 M& e, y  n
    if interXfit < bestMin
' V2 J9 B5 P- e        bestMin = interXfit;
  ~8 S8 s4 a* W  D        bestS = interX;
7 u5 J9 H0 a& A$ t7 X5 Q5 a7 J" |        pop(bestID,: ) = bestS;' L$ K3 e: A( v
        pfitness(bestID,: ) = bestMin;; r  m, _4 z7 A. c. F( G7 Q
    else
6 u) v+ E* J  w2 a  H$ t& v        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
9 ~8 R" p( K3 Q" y9 A. D' k  z            bestMin = interXfit;( O0 [' Z& a7 C- u7 g8 w  M* y: \
            bestS = interX;( C4 W9 w5 C/ Y; w
            pop(bestID,: ) = bestS;2 o4 F: C9 m! m- e; Y% R
            pfitness(bestID,: ) = bestMin;
" ~0 z1 U- a/ ^; n( I" Z  R        end5 `3 D$ u# X- f6 A5 M
    end
5 L' T' [- T3 K- V4 i) S4 o: ~  f7 r, G8 y
    bestArchive(t) = bestMin;4 @4 W' s* ]8 t0 Y. P" E
    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);9 G5 k. t5 ]5 E/ f
    t = t +1;9 d) S5 J: j8 D# R. e
end/ k( Q' s. S9 p/ m/ F

/ F8 j$ T' B- }
/ d' o9 n4 [- R5 s) j3 send%.m end6 Y  K( ^2 U6 i4 c% o  E

# W4 g9 `6 O& A/ M6 v
' N# u/ z6 x1 ?! ]% f* P  M* f评价函数:8 u! U) {' k( M

8 ^% G% a; I/ r4 Efunction z = evaluate2(u)) [" _3 \  i1 W. L6 h1 q% A4 q3 z8 H
%Weierstrass/ p9 ?. V& e- e& k0 \/ x
& a% V- c) W# b/ m. z' ]2 N" q8 I
dim= length(u);
( H! V2 y) D. P- X  S7 Usum_1=0;+ R3 f/ j8 s% U( \  \. i& u6 ]
sum_2=0;9 n% u2 Q4 V& h
sum_3=0;9 I% T% z& A5 K- x: d4 Y+ b6 Q
a = 0.5;
1 E+ U; A) Y1 O! h2 a/ p1 jb = 3;9 u( `" @$ P- b  d* r( A6 R0 ?
for i=1:dim
' @) D, [& J% R, M! ]    for k=0:30
* k3 d9 W. f" U5 x/ b6 z& V5 U       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));
* Y$ D+ v, P, j/ H5 [/ r3 v    end
0 C( I+ `1 J8 h2 l! y/ G. u    sum_2=sum_2+sum_1;
6 y  s% W1 ?& y+ P    sum_1 = 0;
  W6 r3 f$ r# _$ K- J4 _2 k' gend3 B8 h* O7 N3 t. I# @; C) D
for k=0:30
# V* M/ D  _' T* k2 I: |       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));9 r; o: G! c: N: X( u
end
+ i& `  ~) w& L0 V5 H# yz=sum_2-dim*sum_3;
4 A" g2 s( I: Y4 S! g  O; T' a( q/ d( dend
! n6 F3 h+ O1 |8 }6 w
. M/ I& z- M$ V( |* Z
! R5 l  \/ F7 P" N" A4 }/ l
  • TA的每日心情
    难过
    2019-11-20 15:02
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2020-5-14 10:56 | 只看该作者
    基于迭代局部搜索和随机惯性权重的BA算法MATLAB实现(ILSSIWBA)
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

    本版积分规则

    关闭

    推荐内容上一条 /1 下一条

    EDA365公众号

    关于我们|手机版|EDA365电子论坛网 ( 粤ICP备18020198号-1 )

    GMT+8, 2025-11-5 00:35 , Processed in 0.140625 second(s), 26 queries , Gzip On.

    深圳市墨知创新科技有限公司

    地址:深圳市南山区科技生态园2栋A座805 电话:19926409050

    快速回复 返回顶部 返回列表