clc;clear;close all;
%% 初始化种群
f= @(a,b)(a .* sin(a) .* cos(2 * a) - 2 * a .* sin(3 * a)).*(b .* sin(b) .* cos(2 * b) - 2 * b .* sin(3 * b)); % 函数表达式
figure(1);
[x0_1, x0_2]=meshgrid(0:.2:20);
y0=f(x0_1,x0_2);
mesh(x0_1, x0_2, y0);
hold on;
N = 500; % 初始种群个数
d = 2; % 空间维数
ger = 300; % 最大迭代次数
limit = [0, 20;0,20]; % 设置位置参数限制(矩阵的形式可以多维)
vlimit = [-1.5, 1.5;-1.5, 1.5]; % 设置速度限制
c_1 = 0.8; % 惯性权重
c_2 = 0.5; % 自我学习因子
c_3 = 0.5; % 群体学习因子
for i = 1:d
x = limit(i, 1) + (limit(i, 2) - limit(i, 1)) * rand(N, d);%初始种群的位置
end
v = rand(N, d); % 初始种群的速度
xm = x; % 每个个体的历史最佳位置
ym = zeros(1, d); % 种群的历史最佳位置
fxm = zeros(N, 1); % 每个个体的历史最佳适应度
fym = -inf; % 种群历史最佳适应度
plot3(xm(:,1),xm(:,2),f(xm(:,1),xm(:,2)), 'ro');title('初始状态图');
hold on;
figure(2);
mesh(x0_1, x0_2, y0);
hold on;
plot3(xm(:,1),xm(:,2),f(xm(:,1),xm(:,2)), 'ro');
hold on;
%% 粒子群工作
iter = 1;
times = 1;
record = zeros(ger, 1); % 记录器
while iter <= ger
fx = f(x(:,1),x(:,2)) ; % 个体当前适应度
for i = 1:N
if fxm(i) < fx(i)
fxm(i) = fx(i); % 更新个体历史最佳适应度
xm(i,:) = x(i,:); % 更新个体历史最佳位置
end
end
if fym < max(fxm)
[fym, nmax] = max(fxm); % 更新群体历史最佳适应度
ym = xm(nmax, :); % 更新群体历史最佳位置
end
v = v * c_1 + c_2 * rand *(xm - x) + c_3 * rand *(repmat(ym, N, 1) - x);% 速度更新
% 边界速度处理
for i=1:d
for j=1:N
if v(j,i)>vlimit(i,2)
v(j,i)=vlimit(i,2);
end
if v(j,i) < vlimit(i,1)
v(j,i)=vlimit(i,1);
end
end
end
x = x + v;% 位置更新
% 边界位置处理
for i=1:d
for j=1:N
if x(j,i)>limit(i,2)
x(j,i)=limit(i,2);
end
if x(j,i) < limit(i,1)
x(j,i)=limit(i,1);
end
end
end
record(iter) = fym;%最大值记录
if times >= 10
cla;
mesh(x0_1, x0_2, y0);
plot3(x(:,1),x(:,2),f(x(:,1),x(:,2)), 'ro');title('状态位置变化');
pause(0.5);
times=0;
end
iter = iter+1;
times=times+1;
end
figure(3);plot(record);title('收敛过程')
figure(4);
mesh(x0_1, x0_2, y0);
hold on;
plot3(x(:,1),x(:,2),f(x(:,1),x(:,2)), 'ro');title('最终状态图');
disp(['最大值:',num2str(fym)]);
disp(['变量取值:',num2str(ym)]);
exp_code_3_twodimen.zip_minutelgq_多维 粒子群_粒子群算法_遗传_飞行 集群
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2022-07-14
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