找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 475|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
! z, u/ q- D0 C# ?/ h3 m* W1 a  ?5 J+ K
主要思想" `& i5 G; f  o& D( n+ `
. r( B- f( |2 A- K- E# z$ x
, i+ h: s) y3 u
流程图% D9 r4 D. `4 ]+ R
+ g* @" w. s% a, I# I" c' l( W
' j: l1 u8 o6 N& V" P8 Z& Z& k( O
function [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()' `/ ?2 c! u' q. K$ v3 C
%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight6 @  B) j% z# I5 g, Y! u/ R% @! M

( e( z! j2 l% P8 U%omegaxyz.com QQ: 644327005* z% b& E" A1 z' F1 ^8 l5 e$ Y0 o
6 m  J- y& t; |; x- j* h
clc;
+ E& o* u- b- @%% 经典BA参数设置' X( N+ r* x+ s- I$ M1 U
* ~" @* G* O( Q+ O, p1 e6 b
t = 1; 5 k8 B5 o3 S0 H; w
maxT = 100; %最大迭代次数. b# m) A* @! N0 g- @# E
dim = 30; %问题的维度- L2 y' e/ V) X" {  S
sizep = 50; %种群大小
  S) e* M5 e4 {. Rxmin = -0.5;
* x6 ?3 s# e7 B) p. y- ?9 H+ X- sxmax = 0.5; %位置向量的范围
& i  V/ ]4 A, Q8 P7 h1 y& ?; k: Z: w9 D+ ^+ X' C- B
A = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)
$ W# ?9 h- v8 ]$ q, Or = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))+ b' g5 G0 F& K3 a' u( `% m1 L
Qmin = 0;         % 最小频率
9 R" k, q& B; u. T' J! P9 r5 l, J0 n; tQmax = 1;         % 最大频率* V: l- G3 h1 D6 s/ s6 F
: u6 p0 X7 r* b
%% 初始化
; A5 e- V9 J; A+ U. W1 }, `% X% n% u" s' C
Lb = xmin*ones(1,dim);7 t. U) Q  f+ B* ]
Ub = xmax*ones(1,dim);0 L1 m) K9 I, K7 j' Z8 A2 e
pop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化
3 h+ K& C, H1 y& t, r% C% d7 @; [popv = zeros(sizep,dim);   % 速度
: B# N3 H" D8 F0 o' ?# d. kQ = zeros(sizep,1);   % 频率
: w$ c9 K, B9 t5 x2 ?
( @9 a4 s# x/ `, B2 {# x4 y' ypfitness = zeros(dim,1);; g' B4 i5 o6 O
for i = 1:sizep% V; D; U& }6 D
    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价
& P  h) b( l/ @) \: ~5 hend
" {9 W. v: F8 z4 F% I2 u8 m[bestMin, bestID]=min(pfitness);! ^. r$ q+ u" ]
bestS = pop(bestID, : );
% e7 s& M$ Y) U  B9 |4 _( E1 UbestArchive = zeros(maxT,1);" k& S2 J( W2 s: `/ s5 E5 x
/ C8 Y( f' V! Z" w
%% 论文中的新策略参数
" a# _2 k4 x, p# \" l: p0 ?  A/ X. D1 {0 w/ m  N8 A# y
umin = 0.4; %The second modification (SIW method)
, b8 i# K5 S! x: P! Cumax = 0.9;/ |! Y8 a8 C8 H' D) t  J. S" o
sigma = 0.2;
+ l4 |$ M, Q" [/ v# x3 u
$ N" w) _3 A7 q* {R0 = 0.1; %The 3th modification9 c* i$ ?$ a( W  {- v
Rupper = 0.7;
: H; ^7 B  I" M# ~- G& cA0 = 0.9;2 }7 l/ W& \9 }1 i6 t9 p
Alower = 0.6;
) @, \, Y5 r  I4 ~2 ~0 ?0 ^  e) Q# |+ u: ]& {4 k. |  ~! Q" w

  H1 X; @) A: x  X8 }& z5 q2 }  b# o0 [$ f! b% T* }$ K
%% 具体迭代过程
. O6 }: D) }* D+ w8 r0 ?+ Q
$ T# h6 r$ `- R( N+ H: f* ]& q+ Dwhile t <= maxT
2 K( ~7 ^1 z' e# N' l% g    for i = 1:sizep% u0 z: s" G# u( T( `& m* C& ~- `
        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();
0 L( |8 O& K9 r2 d8 P  ]        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)
# |! N. ^. c" t( x        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)! ~+ h! J+ v% o( |* m% N2 |
        Stemp = pop(i, : )+popv(i,: );
" ~9 F7 {* b+ n* m  w" t! Q4 Y7 ^1 b        % 脉冲率
" Q- k' z1 g3 \0 l) w2 L         if rand>r(i)
1 w8 b" Y' \2 V3 O) ^- H  y1 p             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);- O6 n3 h( h0 p0 s* z& n# y
         end; e: V7 i3 `9 I: }. k# \" \
         fitTemp = evaluate2(Stemp);
4 W  p% {6 P( x3 E; x         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))
7 |3 M8 Z, W5 I  V$ G; U& w$ L            pop(i,: ) = Stemp;' x4 \2 u4 Q+ d1 g1 o4 y( r8 V& }
            pfitness(i) = fitTemp;
! Y. S2 X/ i* ?7 \/ l            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification
; @# @1 l* [: ^% d1 m7 J( L- o            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification. W3 \. w6 ~: A" \  _
         end0 W% S; |- X+ |
         if fitTemp <= bestMin* P/ ?& }& M! N& [
            bestID = i;
3 X1 R  H" j7 a9 W            bestMin = fitTemp;
3 J! z3 m9 I' A; {& V" D                 bestS = Stemp;
* s: z- E0 ?" s, R/ f0 \+ [4 e! C3 ?         end
- u& K! p8 K7 @0 f/ ]% l+ v3 l: Q    end
4 I: A8 P, B/ M7 B. _: O, Z2 w% D
% z/ C4 m1 \0 t5 y9 U4 j    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method); H( n! F% e& X$ |, M/ g! _
    interXfit = evaluate2(interX);
5 e0 K7 c* }1 s" Z& p' S( a4 A    if interXfit < bestMin- @  T  T3 A$ k! e) @. e, b7 O) D
        bestMin = interXfit;( `3 }. F5 v1 ^
        bestS = interX;% D7 U6 ?4 `4 h7 B. J. t
        pop(bestID,: ) = bestS;
& N# m0 j4 o) X) B5 l9 i        pfitness(bestID,: ) = bestMin;
  [7 }& ^2 S% j) P4 B1 t4 k, k; s    else
' J+ s9 u- \, k$ B8 y: o" |4 Y, S        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
' z1 U7 [4 Y  }            bestMin = interXfit;
7 W1 t" a- n0 T" F$ J            bestS = interX;
. U- D; g. R9 R5 W            pop(bestID,: ) = bestS;. G% a+ v! F, V/ E* @
            pfitness(bestID,: ) = bestMin;! n6 ]& p+ ?$ A( N# i* L0 ~( g
        end
1 Q* C9 E7 s9 R1 j    end, R3 ]& Y! J9 X0 A/ p
! |" r4 b2 o& r/ i
    bestArchive(t) = bestMin;
  j7 i1 o$ X9 O) a2 ?: r8 ?: u# O9 f    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);
# E# S! C0 |4 K; U    t = t +1;
$ T0 x/ _, a! xend* P" S7 s! Q  [
& W' N& J' i' f  I! C
7 b. z2 u: S4 d6 ^; u& H1 x! e' v
end%.m end* N# g" M. F+ V# Z6 }# N

4 c) F, F9 O- C+ m  R* W3 D+ _; D7 ]
" W7 c% W$ c" g( z; p$ V' J, |评价函数:  U  D7 L; r' N9 z
7 D! `4 W1 j+ O* O3 C: p5 S
function z = evaluate2(u)
2 M7 F. ]+ W% a: M) p%Weierstrass
0 _- U; ?' @0 l, K7 D( c+ A
: M, o1 T& L. T! E1 B* _dim= length(u);
% p9 k" A! d6 W+ Csum_1=0;
* C% e7 c: _7 T3 v2 Xsum_2=0;* t1 Z5 @$ U" j" x: j$ i* M0 F/ I3 O
sum_3=0;
! [3 a5 k' k8 G% \a = 0.5;: ?$ n/ [9 g) V2 u9 G, g% f
b = 3;
) u6 Y* C) m% w5 @! Jfor i=1:dim1 P5 Y. @) m" h! t$ \4 b& l1 ]
    for k=0:30
4 Y% M1 \" j$ i, K  P+ X       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));! x( P7 G  d. X0 d( [0 m
    end5 r5 R1 h; U$ O2 A, W( ^& }( ]; ?
    sum_2=sum_2+sum_1;
8 h& M& \6 J4 N# p) i    sum_1 = 0;7 f  \' Z6 P- L1 S; J  \" i  j
end
  j2 e& f" j$ z; ofor k=0:30
* f5 k+ o; L5 M0 z/ {+ \       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));% a( o+ g% t" S
end; K" U' r+ y2 e7 [2 A' Y0 c* ]' j* m
z=sum_2-dim*sum_3;
. g8 L$ H9 \  s% J3 yend; X8 D) _. t/ ?/ o1 z$ E& P

, n+ r( w1 F  }. S6 ?! [. r( k: q, y  |% B+ z% L1 @
3 D/ F, Z0 i8 n! |) n/ ]& X9 L
流程图/ o* P# N8 y* `0 c3 C: Y
0 u9 X. X! J- Z  z) p1 V8 J
5 Y- o  _) N: Y8 B- P* C
function [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()/ `4 ]; B: p# s3 ~
%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight& C6 P" `: o1 P' a! A; D3 {

4 o) E( D2 y3 l. b%omegaxyz.com QQ: 6443270057 t& s) B, c0 ]) X; e. J6 |9 X

% F4 N6 B0 ]+ j, b3 Mclc;: c  t3 P  h: L6 @
%% 经典BA参数设置; y9 [: l3 x# z0 A$ _& k

) q, Z+ {; o9 _1 ^  p" v/ It = 1;
9 v+ N5 b4 s6 d6 \. G) k8 `$ gmaxT = 100; %最大迭代次数
. T; j4 V3 |( a" [9 n9 w7 Odim = 30; %问题的维度0 k: G9 ~5 w2 S6 o- r9 V
sizep = 50; %种群大小
' e, d1 J' g" {9 pxmin = -0.5;7 T% c& l2 ~( I; R- M! n
xmax = 0.5; %位置向量的范围
4 C( R9 o; q) V/ T
5 R/ A4 }* q* {& v! \3 TA = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)
4 R/ G8 n* d  j" H* @$ E9 Rr = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))
3 s% o( p9 ?+ p7 IQmin = 0;         % 最小频率
7 K/ L2 y$ D, G: G$ o) i. Q5 kQmax = 1;         % 最大频率
% A. i6 Q8 x' U+ a8 a5 i% u& B" F% E
%% 初始化
4 {# s5 ~% X6 j2 E2 {  U  B/ z; U$ t
Lb = xmin*ones(1,dim);
3 V# s- Q) M% ], o3 Y7 x* X8 pUb = xmax*ones(1,dim);" z! e$ [3 R( n; y( e0 f
pop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化- l5 N: }3 _. o) g7 l3 w2 |0 N0 x) n
popv = zeros(sizep,dim);   % 速度3 e# J4 v  Q& N. j' r: @
Q = zeros(sizep,1);   % 频率- [. |# W9 l( |

+ `4 H! D! ^( x2 apfitness = zeros(dim,1);
$ Z, ~) ~' c; v; D8 P  {for i = 1:sizep
! b2 R: Z" y9 J# p0 U$ J    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价
) X* q# A8 G8 D/ Eend
, l9 W) }3 H) k+ X2 N+ A4 j[bestMin, bestID]=min(pfitness);) i% o$ t7 l  n' H6 s
bestS = pop(bestID, : ) ;6 R2 T+ w1 _& q
bestArchive = zeros(maxT,1);3 T& m% p; L& ]/ z
4 o5 X( E  }# S+ O7 R& a4 U2 }
%% 论文中的新策略参数
; G6 u9 _" k3 i
8 u4 g4 `- E; E0 b' K( [+ F; Cumin = 0.4; %The second modification (SIW method)
8 W9 K1 K! G  @$ I1 Xumax = 0.9;! Z2 o3 O# F! y4 Z/ }6 @
sigma = 0.2;% C/ t% @- \5 P: |  V+ y% P

+ @4 w4 k7 w; a( Z& ]; h9 yR0 = 0.1; %The 3th modification
- M" m( I7 V( H+ FRupper = 0.7;
" S' G# C1 R1 JA0 = 0.9;
( y% E, \0 s9 p; ]" z; S/ yAlower = 0.6;
. `* Q, Y4 e) {2 E! R' j/ D' A
9 v& p8 ^9 N( G2 D; }% T3 w7 \! |5 s; ]2 ?
! ^. A. C" \  D. G$ Q+ |' u
%% 具体迭代过程3 M7 q2 a7 n# M- x

: z! i" r+ O4 B; q( r* D! Gwhile t <= maxT: y" r7 [$ D) ^/ v1 D: |
    for i = 1:sizep% O5 z( l$ P- e" Q3 Y
        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();5 i$ c) n* v# r% c5 R0 G
        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)
) |  K0 b% J0 D7 T        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)
- G+ v2 ~3 h, X3 G3 C9 l) p0 i        Stemp = pop(i,: )+popv(i,: );
6 ?: i1 x# B7 e& t) \        % 脉冲率
+ X: k0 c5 Y) U1 Q7 L$ L: c         if rand>r(i)  o- [$ H$ [! E' x+ C& |5 G/ H0 I
             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);
& O) K/ Y) R% x, `; S         end# v, |& g% }1 M6 {
         fitTemp = evaluate2(Stemp);
0 J1 Q! `# t6 Z2 J( d: D7 K7 N+ L         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))0 b6 z3 e1 N3 ?
            pop(i,: ) = Stemp;
" W) Q/ X3 j  b3 U! P* K. ?            pfitness(i) = fitTemp;
" ^, [. n- \% b+ {  Q" t            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification& K# [+ A. \. F/ P( u% m* K+ y
            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification
8 u8 ]& h# `6 s3 A- t% N/ n- B$ H/ s         end
5 ^% R: |7 e' r0 A/ }9 A         if fitTemp <= bestMin5 D  ^$ A3 a4 P7 h6 F' d8 Z+ p* Q: K1 A/ Q
            bestID = i;
) _/ F/ T4 L3 \/ G            bestMin = fitTemp;/ e' g* v, |1 i8 n
                 bestS = Stemp;7 r" b! Y1 G1 A' [: U0 j7 h( s
         end
/ i; M" U# v" o2 d! w. Y" C5 r+ o    end! c7 \, j! c& o

4 G$ f* O* K, r+ E/ {    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)
2 V. O8 h% G4 C1 ?, w    interXfit = evaluate2(interX);
7 e) {) y- z* g% _7 \    if interXfit < bestMin
, O/ F- J+ z! o: F        bestMin = interXfit;
. W1 q/ F9 i( {/ t3 a( G6 r. _        bestS = interX;8 F: u+ h- I/ j9 G& b5 A
        pop(bestID,: ) = bestS;9 n/ c& K( P4 k  p
        pfitness(bestID,: ) = bestMin;- H% I- |2 f* R+ ^
    else
) _# E3 A  q" x- T        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
+ m! V0 g6 ~$ @$ Z* l4 ]$ W            bestMin = interXfit;2 ~+ Q8 k4 ^/ i; L# j
            bestS = interX;
- p7 x" v1 K5 }' M, C# I            pop(bestID,: ) = bestS;) ]: x! [" ?+ Z
            pfitness(bestID,: ) = bestMin;( r" ]$ Z! }3 c1 u- v( x
        end
2 g1 Z) z6 q0 }/ |, U5 `, C; w    end" h7 X( L! b5 q8 U0 K/ m
* Y/ r, \/ n3 m4 J
    bestArchive(t) = bestMin;( f& U5 d, B; ?$ c
    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);4 T5 ]: ^- ~1 y2 r9 M7 s2 m
    t = t +1;8 O  f( Q$ [% @, H# F* y
end
7 r8 Q- F& P$ e# ]% Q* z; r, }; b+ P5 P6 h: ^# `& m7 U

7 v% o9 m% W2 Eend%.m end- q$ {- y; M) N/ O" h# y: E

* F) h# }7 }8 P* a) ]* z0 V# b: R/ ^
评价函数:
( n! ?- Y7 P; G
3 h$ J9 z/ O3 v. Nfunction z = evaluate2(u)
5 D0 w0 [: q' w" b3 u  k) K%Weierstrass
! j6 q& B; v! K# B; x& r8 e& L0 Q
8 D, b6 L1 A! [: _dim= length(u);5 E) l& w1 u; x) h4 }/ H( H, P
sum_1=0;
- R8 B# N8 j$ I% hsum_2=0;
9 d9 i2 e  O: \( F* Ksum_3=0;3 S3 I3 C, _9 A- [0 }. Q' E
a = 0.5;* h8 C3 T- z0 u' x- n7 D* [
b = 3;- t8 d! r" w3 ?. b) e3 X
for i=1:dim. b$ D3 e9 p$ E6 [3 p" K) U
    for k=0:30% D  k6 C4 p5 W, v& C% |
       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));0 M' H& I+ d1 F" l$ d
    end
' H) V' Q# |# w! j  \! u3 x    sum_2=sum_2+sum_1;
1 r0 N& u$ R0 v* Z    sum_1 = 0;
8 f. V2 ]- f. o6 ^2 v5 g# q, o, oend
2 J- ^4 ~: T5 Q8 yfor k=0:30; b% f) V+ t8 f; p# p3 Q" v
       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));
3 J; z) G8 m! _# D7 F$ cend4 A7 ~+ G5 }; @# O5 T) [
z=sum_2-dim*sum_3;
' X6 e* T+ n1 B' a* X* S8 r" I1 vend# o* n& S9 t) l3 \( b- ^

$ X/ h) I! M5 ~4 V6 @
8 ]6 E* H! S# ~/ i0 o* R( a. H" H
  • 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, 2025-11-24 09:05 , Processed in 0.171875 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