找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 479|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 |正序浏览 |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 + h. S! u7 [- i
7 i$ W( f7 k% |/ ]% N+ O) u
主要思想
) k6 ~" d0 c, a' L5 P2 W * d7 L/ d: D- o4 o$ k7 L

, c! j9 W6 g; V0 h( V& v" [) g流程图: N! }  o9 N5 e1 J
$ D( I: l. F/ d1 ^
9 \, b  Q- P0 l1 B- c! F; U. _
function [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()$ M' ?8 F! h/ \
%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight% T" n8 I# O" M

" C- ?4 ^$ {" i3 C/ @* R" |4 N- F%omegaxyz.com QQ: 644327005% c4 I& Q' {) e1 J) T

% z5 w9 B4 j; i! G7 }7 wclc;3 Z- d) O- p: s; V7 k
%% 经典BA参数设置( T$ ^% C0 c) g) r* r1 {. a

4 s$ x/ y( K9 K4 K, Qt = 1; 8 G/ V6 L: h7 i! ^
maxT = 100; %最大迭代次数
  `' i/ ^/ {3 [# j7 u9 Y; Pdim = 30; %问题的维度: [& Z# S9 k' v' a/ Z3 J- V
sizep = 50; %种群大小* e( `4 e# J$ r! h9 e
xmin = -0.5;( W- A# H" k. w" @; k9 J
xmax = 0.5; %位置向量的范围; H: ^9 H- {  [3 D' f1 E
6 k. B: k+ V2 q3 A/ o$ O$ m
A = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)
( U& ^) A6 h" A: \# a0 j8 V9 or = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))
4 p% G9 S4 S& _3 V. eQmin = 0;         % 最小频率
. o- r% E4 c$ `; s% y1 sQmax = 1;         % 最大频率7 w( S2 j1 T; F% i

/ }1 g& I# w% Q# J: U- G1 Z7 C" E%% 初始化" d' s6 C+ t( J

; ^; [- ]1 L- m) n7 ]7 L( s6 RLb = xmin*ones(1,dim);3 g! ?, l: F6 Y$ S$ s8 W' B
Ub = xmax*ones(1,dim);
8 K$ O( W5 f5 `- q1 e/ t( o& mpop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化
- h- T2 d/ _9 L& l, {8 \popv = zeros(sizep,dim);   % 速度* l* Z5 a6 S, v2 Y9 I9 G1 I
Q = zeros(sizep,1);   % 频率5 o8 j- |' F* Z( ^  u. H% E7 ^
1 [- k6 Q- c* Q# c8 r5 M
pfitness = zeros(dim,1);: o0 f3 {5 s  E+ X; L% ~
for i = 1:sizep
3 }4 U- M, o' w9 M: M8 @    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价
  i" C5 Q* Y# g3 U3 w# Cend
( Z6 b, @* x3 Q/ ~6 U9 Y[bestMin, bestID]=min(pfitness);
4 h& w7 y, T3 _. h4 G/ LbestS = pop(bestID, : );
* Q( `9 E& W! k$ @! b8 _bestArchive = zeros(maxT,1);
% V# E  v( r2 g" h3 X; x" g- b4 M' [( Q  ^9 A$ s' k6 N
%% 论文中的新策略参数
% d2 z- D8 J3 B/ R$ M2 S
7 Q4 K2 O0 w7 T) v* gumin = 0.4; %The second modification (SIW method)9 T' u+ `0 r4 y$ k$ [/ d
umax = 0.9;8 ^6 e# r; b8 a: g, x
sigma = 0.2;
- ?3 {$ V# U' J3 q: _  s7 w4 S# \) A6 B% ?" Q; u  h6 A! `+ h
R0 = 0.1; %The 3th modification: \4 y$ ]+ E$ W! W9 Y- K) b
Rupper = 0.7;0 e) N" z' x3 C, W7 u
A0 = 0.9;- x7 Z) [# t# P% q
Alower = 0.6;
, P$ t! D) ~  T: L$ g
1 }' j) s& I5 M: L* F; m2 C. A" w7 A- K" C; N8 a" b$ g

* P. ~  R& d. U%% 具体迭代过程
* U6 T4 }" ~5 `3 K8 t$ Z
8 _- ~& ~- g" b6 P4 {1 Xwhile t <= maxT
( }6 d* y8 L6 y, b# a0 u    for i = 1:sizep
0 ?; U; Y1 s; U/ ^1 R        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();. u" w8 u, d3 C7 |* G9 }. N
        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)3 m% G2 G/ t& [/ s2 |. o8 ~
        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)
, d0 }$ x" ?( g        Stemp = pop(i, : )+popv(i,: );4 z: a6 ^) X  P& Z( O. B3 u) O; z1 F
        % 脉冲率
" m1 p* _0 m" x7 R! J) i! j1 K         if rand>r(i)
7 ^7 \% Z8 }* e: K             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);
; Q+ `- j' s7 _( c         end, C* t9 o! d, N/ V
         fitTemp = evaluate2(Stemp);2 `8 z- C0 ?0 ?+ P
         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))* a; y3 U) D: i6 M! O- N
            pop(i,: ) = Stemp;) r9 {' }/ n+ @# I& S# ]/ M/ m, H
            pfitness(i) = fitTemp;; V$ Y  v1 c  t
            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification
2 p+ ~, U3 W" k& T: S# Z            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification
* w9 t/ f! ^! ^  H6 Z4 v: o7 R+ _         end/ P$ T3 X- u; ^$ D
         if fitTemp <= bestMin
0 }2 `5 {+ {* i' @9 v  X9 m0 D            bestID = i;
9 F4 S3 ^  \: \6 S2 M            bestMin = fitTemp;
6 |& j) B  g- m" ^- P! N; F                 bestS = Stemp;8 u  j% b# p, i
         end
8 o$ n8 N9 A9 v! w    end
3 {' b9 l/ J4 C: U. b* I; X; f0 L
' N% u( R! u7 _# v+ \9 r- i2 i    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)
6 v! P# ?4 m3 c1 ]    interXfit = evaluate2(interX);& H" h, `4 v7 s
    if interXfit < bestMin/ p/ H, t4 h9 r: \' a3 |) _
        bestMin = interXfit;
& N& P3 V3 @! d. r3 h( M3 {        bestS = interX;
5 L2 l8 t* n+ }3 a        pop(bestID,: ) = bestS;
. R; i6 f# F& g! a+ s3 I& Z        pfitness(bestID,: ) = bestMin;$ n& I+ G" O4 o: A- d! [
    else1 c, A6 ^0 x3 [7 v( C1 t
        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
: e% K8 `. G( I/ Y0 b# j& G# K            bestMin = interXfit;
8 a6 n9 x2 q. s2 N            bestS = interX;
7 z# W) Z$ p$ A& m( m9 s+ h$ R            pop(bestID,: ) = bestS;: x; E5 F3 e" o; j
            pfitness(bestID,: ) = bestMin;- y; h- O: ~# I# ~9 _/ `7 M
        end
1 L0 O- V7 a. m; r% q- E, }# o! i& Y    end0 h9 n+ a( B" _0 ]# [

* @! h! v2 ]0 ]' P9 C* e. m    bestArchive(t) = bestMin;0 n( g1 R, G; ^# P& [
    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);, W+ }; I9 G* {9 [
    t = t +1;# a3 N1 I: B6 S* {+ v$ W
end
# x$ }: r. ~7 {: r$ F  Q, {' W$ H. S6 n8 D( O- p

& h' l9 \& U3 Q+ g* c$ p  ]6 \end%.m end
0 Y# x0 X  F- J: ~3 R7 z( T
4 _" O: E0 W  t$ F5 m. d5 |; h
6 K: G6 w! f$ R$ t1 @( C& x评价函数:1 p+ Z! i, R/ i
7 k; b) x; c* d1 }2 O
function z = evaluate2(u). s* x4 S, _( h/ V8 X9 z  L# P
%Weierstrass
: v' w' b2 d0 |! [5 {# i
: ^+ {# P) j! X+ q4 |dim= length(u);  A9 n. S( e; L/ I% w
sum_1=0;
: O. N, M. m) h4 C8 t! g2 _0 d8 Vsum_2=0;
2 D6 y' _0 R9 Z# A( |sum_3=0;8 s! \( f- X5 @  d" `% N- d9 T$ A2 T
a = 0.5;/ k4 @5 P. T4 D* Z
b = 3;; }9 ?4 v2 Y  t) z1 Y) r
for i=1:dim3 z4 D+ b  R! g+ N
    for k=0:30
7 H- |, [% N) @       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));
( @8 Q+ `% g  X8 G3 ?( k    end
& g4 M" l3 t* {- g) L6 j& q1 L; Q6 G    sum_2=sum_2+sum_1;
; l) r- \0 A" c6 x4 G    sum_1 = 0;
8 L1 h5 B' M/ {end/ p" U7 F2 k7 {3 x6 s8 r, |
for k=0:300 G4 K9 i% S4 N1 L  t4 u
       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));
! `9 ?. O  N5 kend
4 m9 P& l- p3 ^" o* o% {* i3 h, Hz=sum_2-dim*sum_3;
  [5 j8 x' B: g9 _/ s7 send1 g/ [4 E) _3 z( Q3 `5 r5 ^% r/ x

' K2 h5 Q2 K5 E4 l: ^$ s: ]- U2 N; ^3 C! P* F6 G2 e

7 O  h' E+ m7 _% Y5 x流程图: M! F7 I' B; g/ d0 x0 H
# J7 M, \' W2 [

9 k( O: }- H( C. X- ifunction [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()
% v, n9 |5 e% y  w5 R" t0 Y%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight
2 v+ C+ d* F9 i6 Z# t- h" j! e
4 G* P  N0 z! x* K3 g2 s%omegaxyz.com QQ: 644327005
; r3 p$ r% I: J( e
6 M4 |& N% t/ Y! kclc;
. [$ T7 F# r" u5 e" s+ j%% 经典BA参数设置
1 T. @1 Y0 M+ {, G" x% c) g3 i
% @# V" ^: K7 Zt = 1;
, ~6 e4 w( k4 o9 i( m7 SmaxT = 100; %最大迭代次数0 \$ D0 ]" q, b4 n
dim = 30; %问题的维度4 a, a3 d, I7 K; [; u
sizep = 50; %种群大小
/ i# w$ _. A, y: Kxmin = -0.5;
6 U- L7 E0 X$ [  }2 Rxmax = 0.5; %位置向量的范围
9 p* ]$ E" F4 |1 s0 v
+ S' f: `3 ^5 ^, C0 F' B8 ]A = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)
0 y" W' w7 b: p9 br = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))
' M' c& L2 {4 O& R" K$ r& UQmin = 0;         % 最小频率$ ^0 W& `  t$ p8 G  X( x
Qmax = 1;         % 最大频率' b& P  Q+ x2 n/ V
8 B& t" n4 S3 E5 l+ I5 c
%% 初始化0 R8 z7 L9 b. ?7 z( Y
9 D8 i4 ~" T' @0 N- k6 x
Lb = xmin*ones(1,dim);
5 {1 b" v* J3 LUb = xmax*ones(1,dim);& c$ Z/ r) p- u  G7 M
pop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化
6 z* M, c7 D" L2 u- X, [popv = zeros(sizep,dim);   % 速度% ]3 H# `( Q6 Q
Q = zeros(sizep,1);   % 频率
4 g  S" `8 \" I5 `% q& k8 S8 H0 l6 l1 m, M) B2 S/ A- x, ]
pfitness = zeros(dim,1);
, e. f; M* n' l; f) h+ }for i = 1:sizep
  [, h1 j7 S$ L4 [+ Q    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价
; ^) ]$ e: j! s7 C( kend% S- }$ x5 d; O* L
[bestMin, bestID]=min(pfitness);# d, @; k4 k6 k/ C& M
bestS = pop(bestID, : ) ;& K( h6 ^) e, S& i9 G
bestArchive = zeros(maxT,1);
  X" F( v/ n: T9 y5 g1 m2 f- [2 o
%% 论文中的新策略参数
$ v& r1 i  B) V- Z+ i% L: T* @! J8 g# S, ]3 {6 L7 x
umin = 0.4; %The second modification (SIW method)4 p. }6 T- k/ A2 W
umax = 0.9;
5 T/ t2 _6 }3 h; W+ nsigma = 0.2;
' i' E2 o. B6 t8 Y
' q+ q$ d- G- B; J# q: s& t+ GR0 = 0.1; %The 3th modification3 W7 g/ }% _8 h( Z: p
Rupper = 0.7;
0 b$ F( v4 w4 o) K! BA0 = 0.9;( I$ D6 ?" Q; I. ?
Alower = 0.6;
; d8 O9 Q, y/ F" y6 l
/ c- ]2 j* |$ P
8 M% L+ W! h% _& v5 ~5 b
9 K$ r( ^2 }$ R& O6 C* S5 W1 |( P7 S%% 具体迭代过程
& ]( N* y5 A; e- c) p2 c2 P4 p& E7 K  O( c. G2 e
while t <= maxT6 h) F$ L6 d, `. v8 g' ]1 W
    for i = 1:sizep
) j( E; c8 l- d# _        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();9 [% r! Y1 n! ~, R5 P! }- n
        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)
% V4 ~6 o$ R: n7 M) k' F. d        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)* k2 O  J3 C6 }! O
        Stemp = pop(i,: )+popv(i,: );9 M6 T8 A  S- f/ [4 v8 x0 H( a
        % 脉冲率
5 ]$ V" z% w. q# x( U1 n( |3 J         if rand>r(i)
: ~- q, o7 H6 x: f7 B             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);
0 e4 W! g- t0 p0 P) b         end) M6 q2 J! d+ A' r3 Q
         fitTemp = evaluate2(Stemp);0 ^: J% z# H2 }# I( J4 \- Q% ?
         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))
! n9 Q# w8 @$ f0 U            pop(i,: ) = Stemp;
7 V' w" F+ s0 z0 k2 `$ V! H            pfitness(i) = fitTemp;9 T  R% D  C2 c1 g' _4 {# M
            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification. y! ]; a5 B, J4 @
            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification
. \' e4 m  H6 C& J% ?! [* s         end" V/ t. x. G2 M9 ^5 @' x  l
         if fitTemp <= bestMin
# S1 Y( ~( J6 H" L/ p            bestID = i;
( V, z( m  U% F( x) h. f3 C            bestMin = fitTemp;4 |; w9 @. G) Y9 i6 f
                 bestS = Stemp;
* V# k2 w7 c6 C3 {0 |         end3 P# C, T  E0 }; Y
    end  X& I1 H, v0 y3 w  B

7 W: A. h3 W" o1 |    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)% X2 {! a+ t2 U- @0 e
    interXfit = evaluate2(interX);
$ E' c: M4 r' Q6 j    if interXfit < bestMin
! u5 {1 m  A0 P/ ^' W0 d. C; k        bestMin = interXfit;
* W) q( w( H) H8 U        bestS = interX;+ |& g+ ]7 n3 }4 c% P
        pop(bestID,: ) = bestS;
9 o# U- {3 f; G0 P" h        pfitness(bestID,: ) = bestMin;
* o+ i+ E1 v8 w4 u, a    else' p' p, J" _) [  G5 v- J, ~3 d
        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
; u" d! o: C' G$ Y/ B7 X) a            bestMin = interXfit;
" j# Z- u  q; V5 ^0 e* I- }            bestS = interX;; e- r8 R' R5 R' g
            pop(bestID,: ) = bestS;
, T; ?) D  l7 j( ]6 Q. v            pfitness(bestID,: ) = bestMin;
$ Z. M% b/ J  Z" C+ p        end
: I# G3 Q5 v7 E; {. j( C5 u    end
5 B# j% B  m" n$ L6 S7 p; I( A5 {/ y* Q7 t
    bestArchive(t) = bestMin;9 D6 q$ G9 k; u; Y) L
    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);
+ J! ?, c1 ?3 d    t = t +1;' B) }3 u% a. Y- y6 j
end
' ~+ m# y/ k# t' E* |" H
. K) r: y1 `+ h8 M' l- W- c; U9 g! |, d! T
end%.m end" {$ t; `" `+ ^2 y

# |2 W" G- p& w" O% O, p' d* U
' ]8 G( }7 [7 c, g评价函数:
4 w. v' _9 y" Z+ G1 e( |" q' c  ?- K9 z% R* u1 S; A3 Q7 }3 u5 o
function z = evaluate2(u)0 H8 e% J( ~# f+ @- [
%Weierstrass
/ r& ]7 w9 J5 K3 }# {5 Z' Z' ?" q' n1 ?+ Y" q
dim= length(u);$ T7 z: T; Z3 ?
sum_1=0;
/ j- l7 M1 a) A0 hsum_2=0;! \/ P3 r# N: x0 I
sum_3=0;0 ?( O! e7 R) h4 E0 P( C4 L& g' ~+ t
a = 0.5;4 W* @3 Q" R7 B2 N! i4 o/ B
b = 3;
4 T: T. t& ~! v; f! Z, e) l  m  ^$ b5 @0 Dfor i=1:dim
# `: x" H2 |2 d) l, h# A  P    for k=0:30
4 x: t& _& C" t3 E' e, C       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));
  j, A1 x2 d& V) N1 u3 Q    end
4 g5 }1 B7 e% I+ d+ Q    sum_2=sum_2+sum_1;
: R- [' T5 y# F0 B    sum_1 = 0;7 L1 t+ d' \/ y4 Q1 Q
end. }6 v" F7 ~# }: U6 K; p9 R
for k=0:30
% l: O9 B! l+ Y, \8 i% _# O       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));1 X" N! H. G: F% ^
end
4 }% x8 J% H8 ?* h! U$ {z=sum_2-dim*sum_3;
& b4 g: V$ R$ _end5 ~/ t' r( h' C3 X# ?# f
% {; q/ c. _2 i$ b+ H! ^
4 [* W3 C! T3 T. t6 y9 F. J: U
  • 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 15:30 , Processed in 0.187500 second(s), 27 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