找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 476|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 + A1 ~5 h8 f% I* y
8 U2 p4 J6 }$ m' K- ^1 [" D1 N
主要思想+ L/ c+ b4 P7 {9 @% o* r, U

6 p. w  k$ b' P3 T3 D1 @/ D, E) Y+ l
* ]# A* A3 [/ S0 b8 _流程图
  g. P! S4 J3 p+ X7 W 3 Z( k& z8 ^) A2 m1 d9 r% K
2 y& ]) Z9 R2 C( V
function [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()
$ U% {, W, x; @9 H%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight( I* J% Q9 v# ~% }& B. e
7 V' Q+ Q+ p5 \0 R8 _4 \
%omegaxyz.com QQ: 644327005
* N. s; `8 N0 H6 F, P
4 [0 Q( [' d3 R: o1 n1 N' E; aclc;3 U  i: k1 M2 P6 a
%% 经典BA参数设置
7 E7 o& P, E/ a# @8 U/ I) z3 S: K# M% }' ^" p: P  f) z* \
t = 1; ' F) N1 `5 }5 f& E
maxT = 100; %最大迭代次数1 [5 g1 d; T+ R" J; M2 v% o
dim = 30; %问题的维度5 N  Z0 y" r, i# {( b, p
sizep = 50; %种群大小( W/ T% \& R# H
xmin = -0.5;5 f2 C3 ^. g, V7 N. X
xmax = 0.5; %位置向量的范围
+ _2 e2 L( H- @8 `( [8 A1 @& x% D9 U& N- Y( M0 o2 x: a
A = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)
+ l* W% j7 b, br = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加)); R2 Y; o9 F: T
Qmin = 0;         % 最小频率
: e+ J: x* r& }7 U  A- dQmax = 1;         % 最大频率
) u; M& m# R5 b- w1 |( ?: L! L: b# b  D/ c
%% 初始化- e5 J4 m0 p) Y5 f9 j

9 |' f. s! x# ~4 A0 p) q& M! gLb = xmin*ones(1,dim);
5 k0 l, g  ^. |7 VUb = xmax*ones(1,dim);
& L7 L7 f  a" w4 }7 [3 o5 F6 tpop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化
) s/ F* P( T$ w) |popv = zeros(sizep,dim);   % 速度4 O+ N$ r7 F0 q0 a2 f9 M! `/ w
Q = zeros(sizep,1);   % 频率( Y2 p- s( K6 Q; k- @

% \, C4 z0 N! f9 rpfitness = zeros(dim,1);* k0 ?' B9 g& u# [% U
for i = 1:sizep
. C! P  h2 D9 k    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价% ]- R  c- d/ n, k8 {  [
end
- y! U& J+ |, u8 R  @[bestMin, bestID]=min(pfitness);% X0 E) T1 H6 K7 |- f
bestS = pop(bestID, : );
: n' Z& f; X1 y  _/ EbestArchive = zeros(maxT,1);: G* K' Z5 j$ u* g* {' V! M

0 M& f" z3 j: }' G+ c  `6 W6 G! e( m%% 论文中的新策略参数8 A# N: a% U6 D2 H+ q% C7 ^$ K

: [% T6 z1 r% A$ Fumin = 0.4; %The second modification (SIW method)1 Y: d9 f- P$ }' r
umax = 0.9;* B" X4 E, X# }8 M
sigma = 0.2;2 T: S. m0 _& `$ F
; s! i) r- G' J' G
R0 = 0.1; %The 3th modification$ e& L3 \/ Q8 t. d- l8 O6 F- ]
Rupper = 0.7;
& F5 k1 T" D3 n0 Z- e1 wA0 = 0.9;
. e9 B( A. D6 v: Z7 HAlower = 0.6;+ \+ D  {$ Q/ n* M
- U3 @' {" r# s* F( O& w
2 X8 ~: J4 m4 e7 Q3 Z

7 ]- G5 V/ h& y%% 具体迭代过程! S$ d- m7 Q0 t6 z- c
8 ~. t* _; |" F
while t <= maxT
, d% q8 J/ u, n* t1 S    for i = 1:sizep. l1 s/ h9 I8 V0 G% A- K5 Z' }! A
        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();
/ R- t% |7 g5 L( F: J) f& o        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method). S) v5 J& x/ R9 P, D0 i' M4 `
        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method); c% F7 J2 F6 L2 P% b
        Stemp = pop(i, : )+popv(i,: );
0 S$ i5 ~9 y: O! ?* T. H% a5 f' a        % 脉冲率2 \1 O2 M: }  k& Q4 W+ @" {
         if rand>r(i)
7 }) m" F0 z. v1 N1 V( U  E             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);$ A3 y5 j5 P2 D3 G5 S' x
         end
% v% L) q4 L6 B         fitTemp = evaluate2(Stemp);
! k2 L1 J) I0 G  n5 m         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))3 \) q! U* b' a4 k
            pop(i,: ) = Stemp;, n  Q- T& K* `5 L
            pfitness(i) = fitTemp;
/ x. Q- w4 L$ b7 n            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification
) c) o4 l) i2 _, A5 W            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification# n+ w- Y# A; C4 @4 v
         end: E) S* H. m- I: N% O
         if fitTemp <= bestMin/ b6 X* s; f3 F
            bestID = i;
. Q' t- B  _+ w2 s            bestMin = fitTemp;- P1 i/ `; m1 P* |
                 bestS = Stemp;' J3 f7 X! j" Y# E9 s
         end9 {  y2 R& C  C, s4 b4 }
    end0 z, Q: Y. v3 E  Y" q) a

' h) X7 z9 y0 ]! |2 t8 l3 V    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)( ]7 n9 y  I; x9 q9 y! O
    interXfit = evaluate2(interX);6 x: e  e, r- Y+ l6 }" z+ o# [
    if interXfit < bestMin- S8 y$ n* [! L( I* o8 ]0 C; A
        bestMin = interXfit;
* D# |3 e% b, O0 X$ l& c7 [2 {! e        bestS = interX;0 R3 _' W2 Q0 w  Y* T. X
        pop(bestID,: ) = bestS;
( c4 i) b2 j8 l6 W/ g9 Q        pfitness(bestID,: ) = bestMin;
' `! G3 x+ o) O7 W7 }6 }    else" [# B  X' l. W0 I8 k; W. U- p0 E3 r
        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
9 s* s% R. \1 z7 a* a            bestMin = interXfit;
+ z5 J/ N: X! t6 V( ^! I! O4 {2 {& H            bestS = interX;" w2 k. ^* @# k& S1 y  U4 n
            pop(bestID,: ) = bestS;
  p7 [7 o/ @8 s4 ~            pfitness(bestID,: ) = bestMin;
0 K: N# M; T( o/ |        end. _2 r2 X) v$ a0 ]* o' e$ s
    end  c- L+ Y5 U! h$ G/ j
, ?8 G4 b% @8 J! `. T$ _& i- Y
    bestArchive(t) = bestMin;
6 {* \# c. t: ?# I0 H5 K9 H    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);% h( U1 f- u* L* U+ i# b* n
    t = t +1;
5 F$ e; R" K9 M% mend; f% V9 z: F0 w. B8 R2 M* t

" f6 K6 J( E& @( ~4 ~) {2 S; v& L6 ?/ J: \/ {( y. V4 P/ P
end%.m end" H  M$ ^; S7 ?8 z" `

7 v% i# Y* {3 N9 N. f
3 w6 u; }& d1 S4 e; N6 ?评价函数:
- F1 |( Q  F* v; I
# \  V2 }- Q) G7 V# O/ G8 h+ Xfunction z = evaluate2(u)4 F, W' Y' N: w+ u1 X9 S3 a; U6 s; \
%Weierstrass7 s0 w* C$ v/ [6 P3 `3 n0 x7 X8 U, L

5 y1 K3 N, A, [; xdim= length(u);* [3 n3 X7 S/ \, b( s
sum_1=0;
! W+ _9 y* ?+ r9 Q8 L+ Ssum_2=0;2 s4 {+ Z: M. H: h% z/ j
sum_3=0;
( Y) ]/ N2 m# i  D9 X8 ha = 0.5;
/ U* ]2 y2 y0 Tb = 3;
2 Y! y8 I, m: M( b  dfor i=1:dim6 j; I9 ?* X4 I/ i9 j
    for k=0:30% \! u# e+ H# W, ]
       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));2 U7 |& N# k5 k  t+ L/ i
    end
/ [. {' x. M5 h0 j7 _    sum_2=sum_2+sum_1;( @8 F& I, d* _; l0 Z- z
    sum_1 = 0;$ o6 f6 n2 ]$ G2 P- S$ u
end
* e* R; Z1 b6 C: [. x; ^9 ~# Xfor k=0:30( H! H% q* }( [: s' `2 @# \! d
       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));
" i8 x# Z% a, Y3 N) A; Aend0 T/ _  f( r+ A! B1 \- }$ S
z=sum_2-dim*sum_3;
  J  r  m8 g; l8 V! lend
( t1 h) f9 `0 Q  t- Q8 H2 \5 v! g9 h. Q4 X" V1 s

1 i( U% w! Y0 w7 R: f$ `! H- W9 q/ ~4 Y- i
流程图
5 X  T4 @) J& l% X5 ]( @
$ Y5 j( J; I% ^% u3 z6 @' v* g6 [9 W% f8 p. {5 \
function [bestMin, bestID] = ILSSIWBA(), u9 A" o* {) P# g- R& K" T
%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight4 m( m2 I9 s% S; J9 g" y
5 ^% R6 Z) W' C+ S8 M( p: B! E
%omegaxyz.com QQ: 6443270059 X6 n% E+ ]) z, H# O" W6 J  r2 N
1 M; e! Q" L2 C2 q- G
clc;
6 [) L% J4 U8 v7 Y! s: V%% 经典BA参数设置
, |5 W( ^- F, W. M; D9 w9 a6 W- B0 M) l& d! T+ Z" l! O! M
t = 1;
- G  h/ t+ z( \$ @% L  |3 KmaxT = 100; %最大迭代次数
1 B7 u- T4 c' z4 d$ A# \8 }dim = 30; %问题的维度
3 v# T$ z; v' psizep = 50; %种群大小
& q* T+ f8 f& v2 U9 Y0 W9 @xmin = -0.5;& A" K1 K. m- ^+ N: E/ J
xmax = 0.5; %位置向量的范围6 c/ K9 Z3 K" Q+ D

0 p5 W8 l1 j% [* u3 s6 q2 q" k* kA = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)/ m& x, d' @6 |$ Y( C% }
r = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))
6 b5 ^8 w7 l* E$ x  BQmin = 0;         % 最小频率2 H* ~! y: L& a8 i- R
Qmax = 1;         % 最大频率5 g; h5 f: `4 p) T" i! d

) R( Y% U+ P( Z- i$ q( R4 I7 C%% 初始化
+ K, x6 m9 e6 r- {9 I* R
, y) X5 @" t3 M# X5 R" O  ]) L9 aLb = xmin*ones(1,dim);
- Q! s; b1 I! K9 LUb = xmax*ones(1,dim);
3 L& ^$ S* Z1 M: w. [pop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化# V) A2 Q" W/ K% M* n: b
popv = zeros(sizep,dim);   % 速度
8 X/ n: B- n2 z0 e0 e/ v4 z# W) UQ = zeros(sizep,1);   % 频率
. ]: I8 R4 n8 u$ v( Q$ K
( u- z6 U) K* m7 B8 `1 @' Ipfitness = zeros(dim,1);
" J1 w! _1 q1 O5 i2 g; ~9 dfor i = 1:sizep8 t3 M: l' b  \8 w( M5 L% o8 M
    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价. x$ |- h$ @9 I/ o* T9 q& Q: |5 \
end
0 f  q) _  R* e+ d8 a" `- U[bestMin, bestID]=min(pfitness);1 `/ J. ]( C% F- T7 }) e1 L. _
bestS = pop(bestID, : ) ;) v( R) B- Y3 X1 C( C+ h
bestArchive = zeros(maxT,1);3 E: R# r4 Z/ U) U. w1 Y8 w
! |. q& o% U7 }9 R# |/ P) Z+ T) e
%% 论文中的新策略参数9 J+ N! \: T3 t3 o) z* Y! N
; S! Q- s; A+ Q" H2 D! a6 }
umin = 0.4; %The second modification (SIW method)
6 H7 P" m% o. ~. T- bumax = 0.9;
2 |8 W' k" T- i, K' osigma = 0.2;
- `' d7 e7 f9 j  {7 @
% V4 V' {2 P  D2 a  S! AR0 = 0.1; %The 3th modification- v+ S7 W) r) p2 z2 R. O: ~
Rupper = 0.7;
( Z: L1 v+ Q4 o- y( }  T2 W' vA0 = 0.9;& T. r3 O# M2 u: z/ S
Alower = 0.6;
# m0 e+ P! U% q* w9 P+ Q
$ \( O8 F# K* T& Y' [
& C# l9 _  X" Y1 U  Y/ @* E6 p- J+ T! J/ \6 r- G& Q6 I2 ?4 y+ Q6 i' f
%% 具体迭代过程' u7 P, D0 q! B8 D0 |

4 T$ p" C4 \+ L. X$ W4 E9 Z: s8 gwhile t <= maxT0 `7 f4 v  Q2 ]7 B: i# \
    for i = 1:sizep' ~# M' ]  ]* O0 V' t# c
        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();: t/ e* k7 M/ P; x/ s
        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)
$ W0 w( A5 J* R# H+ r        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)
! J5 E" [- |" Z        Stemp = pop(i,: )+popv(i,: );) s6 |% l/ P8 m3 C
        % 脉冲率
, k5 ^6 ~  O# r8 T4 G* Q4 s         if rand>r(i)
2 v- i% M! ]2 s1 S             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);8 k" w/ h2 k/ b
         end
# L3 M" M7 u% X+ v- o2 \         fitTemp = evaluate2(Stemp);
) b5 X+ b. h7 h' S3 z7 k" A         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))' E0 F4 x. {8 M
            pop(i,: ) = Stemp;* T- W8 H' x2 G( s) ]' A8 y% ^
            pfitness(i) = fitTemp;
! E' R9 U/ X5 @3 [$ r( m/ s. e            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification
/ @* M  G, I3 S* K$ o/ v( H4 b; H            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification
3 J; x- d8 G* q: U1 j         end
8 |$ ?' l; f/ G* x1 X6 y         if fitTemp <= bestMin
% M3 ]2 M, Y& Y/ q( ?9 L( ]            bestID = i;! B/ b- A0 v9 ~. a3 G; f: s% s# ]
            bestMin = fitTemp;+ W9 W7 k& M( {6 Q
                 bestS = Stemp;
0 ]- C: R1 b' _1 L! K         end
' u/ p. f" v: k) ^5 \8 ?    end2 _, s" n: H7 g6 x+ u0 h

1 \, @: f1 D- S& V    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)& e) ]8 G0 {1 W, B  o8 p
    interXfit = evaluate2(interX);
/ l0 h( L7 K; M5 B- k* x- s  I    if interXfit < bestMin
0 ^8 \( ^& Z5 i1 Z% k8 l7 ^        bestMin = interXfit;
1 `0 j+ i# p/ e8 z: F; @" V        bestS = interX;* W0 A! x6 J3 y3 S
        pop(bestID,: ) = bestS;1 y8 B8 G, t# ~' t5 U  {
        pfitness(bestID,: ) = bestMin;
) ^% J5 e8 j) V    else: V: N$ I$ s2 x+ U# U
        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
; {8 K. `! \. [. e+ s: b) s& e            bestMin = interXfit;
1 C1 r7 A: G/ ]* C& ~  {            bestS = interX;. o9 L! M; H3 \; ^0 G
            pop(bestID,: ) = bestS;
% O. l5 x6 Z) ]            pfitness(bestID,: ) = bestMin;
2 I7 m, {+ Y5 c        end
( B0 r5 A" [0 {& X5 M0 C; v5 a  O    end* T, j# W1 @( Q' n, y  n
5 y, s7 h& S9 I+ |4 ~, J) h
    bestArchive(t) = bestMin;
; X' p- _+ W( c8 @, ^' u    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);
" |# V# ^: ]% C    t = t +1;
4 I7 N5 V1 `# Y" H  H0 L* Kend
! F% ~0 L2 M* y+ u/ O# o! B2 y+ `$ W" X$ {( Y9 A

1 N& A5 R: o& F# I8 h) [* lend%.m end: D9 R, Y: t( _* b
! B3 I: B: G6 `: ?0 _

$ O' u6 Q5 w0 t1 Y) g' V7 @评价函数:
2 H7 P& F6 E' B2 B+ e/ p" B1 c" z
8 ?2 E' q) u6 P% {" k9 Kfunction z = evaluate2(u)( U% A9 H% x8 q( x- Z7 Z
%Weierstrass' Q" N" u2 o+ h: a5 W

. g) x8 J# Q1 h6 m; |) tdim= length(u);
3 c1 |' R% c7 T# H7 |6 U: Rsum_1=0;
9 d2 ~3 U5 P! l3 {0 E7 R4 msum_2=0;
% Y% c1 y# U- |( x1 W3 b1 C; \" Zsum_3=0;
! w6 i; R( _4 W# @3 d' S6 `$ Za = 0.5;! e: b- L' O; G$ }% r( h
b = 3;' f" N4 ~+ B1 a7 L6 i* a
for i=1:dim
+ G6 ?8 ~9 Q* Z# u- |9 `    for k=0:30
, [& c/ a4 y' o8 `       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));9 O/ T: d6 v6 L# @
    end
  p  Q( W& A, v( B8 N    sum_2=sum_2+sum_1;' S' R1 o, m" J) v  Y1 _
    sum_1 = 0;+ Y1 B9 {  h, ?! v; \3 |
end
1 v6 l. X6 [$ E) i* d: Tfor k=0:30$ l; G7 t; ?/ [
       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));
* z+ u$ _2 k3 p1 T- Tend
2 p/ v/ x) ?* F! H$ Rz=sum_2-dim*sum_3;
; M. w$ X/ B5 Qend* k. m! k- d8 I
: S; y" f6 `& k7 J1 @2 H* F* a, k
0 Z/ A: `: C; ~/ w/ R
  • 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 10:19 , Processed in 0.187500 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