找回密码
 注册
关于网站域名变更的通知
查看: 439|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 ( d) J3 X$ o- {! H
' }  h  H, O7 D. Z, `
主要思想
. t0 g6 J+ M' G5 i8 ^6 m' i
' [4 U. O! g( r- R7 M5 |$ R; b- q" a$ q5 I7 a" a* R
流程图+ O5 `* F$ W* x0 Q6 u0 [; B
5 T- F! R2 _+ _& Y1 ?. Q
6 L1 I# f  g. {# o7 y
function [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()+ e# h2 q! y6 f1 k7 T  O
%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight3 C/ E) ~$ E- `0 Y. y5 z. m) u- }$ t

% \! J8 `) H) M+ E. {6 r9 |9 n* z%omegaxyz.com QQ: 644327005" i' f7 |; C' u5 ?0 W5 N8 b

% u9 s0 W) |$ `% h8 `clc;
3 t9 L9 \! u0 u* D+ Q# V! e%% 经典BA参数设置
) X+ D3 t7 D1 O( V$ F5 A
2 G4 G7 y5 A8 a  gt = 1;
& m- D6 Y# p# d$ K" VmaxT = 100; %最大迭代次数3 B# s1 a# V* d* Z% O( q8 c
dim = 30; %问题的维度6 ?8 m6 v: e% a' B8 V" N: j" r
sizep = 50; %种群大小
; [) ]" X, [/ c9 _  D/ ^6 y' n0 A+ sxmin = -0.5;
1 u4 P1 o" {/ a, a* l  w: axmax = 0.5; %位置向量的范围% u3 \# h6 P5 T4 i

; P6 i6 H9 Q" K$ fA = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)* \: |) Q" h7 N4 u% A4 s
r = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))1 r* D5 n, q! @4 r9 u
Qmin = 0;         % 最小频率
. l0 z2 C% q; g/ vQmax = 1;         % 最大频率4 F7 [7 ^! g1 n5 w
  `: P/ w3 O! H7 E9 d0 ?5 m
%% 初始化2 D! K; }, b, _/ h8 n% H# ]1 F. p
0 b. m1 E, S8 e; I& T) e
Lb = xmin*ones(1,dim);$ v& f4 Y" j- {  r
Ub = xmax*ones(1,dim);
6 x, z) W1 q  B" ?3 Opop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化6 F' [. p! a! R  B8 @
popv = zeros(sizep,dim);   % 速度
3 P# {7 \3 P( D; lQ = zeros(sizep,1);   % 频率; i# o* `& i0 e9 o4 O( L: l& y7 g# ~

: D4 G" q! N3 ?# g7 Mpfitness = zeros(dim,1);! S: k& m, g+ c- p) A7 ]
for i = 1:sizep0 N  n' b. d, s+ A- N5 F# D
    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价
7 M  t/ H! o; l1 Q! e+ fend
" t$ [; J! u- F4 a# T' R[bestMin, bestID]=min(pfitness);
: g4 S) ^. [# s3 U# T/ H7 b# I+ \: fbestS = pop(bestID, : );
! v4 H( N8 M# R. q2 \7 mbestArchive = zeros(maxT,1);
; J0 D( X0 K2 z5 C
# p' l' F: X& A/ X8 h%% 论文中的新策略参数2 t  l1 Y7 t) c/ C% O' z% G! a1 K

2 ^# G8 l$ V- |0 f% uumin = 0.4; %The second modification (SIW method)5 F7 G8 @! q4 s5 I, U
umax = 0.9;
5 t3 j1 B% w# {+ Dsigma = 0.2;
7 B/ g  W4 E6 h9 ^% k0 L9 V+ z( _" o  h) b; Y- U
R0 = 0.1; %The 3th modification
; `  T0 L; w+ b1 I2 D: uRupper = 0.7;
2 @- R7 o6 |- h/ U1 `) O7 `A0 = 0.9;! K$ s! `. s1 e, x( `7 e
Alower = 0.6;! T! {6 C6 b) X- R) Y+ a8 k

0 b6 u  M3 O# [! U+ V: v& W. A2 o( Y4 f% b6 P; S
& ]  f$ U- j" |. b/ g' p! r5 v
%% 具体迭代过程- \0 W  T% ]; S/ d1 H4 z( c2 ?( a
: ~' h4 n) x4 H& K. G
while t <= maxT* h6 u+ l+ v: a. m6 |4 M/ G
    for i = 1:sizep+ W  ?4 ?; B& n6 i& |
        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();7 G0 U3 b3 X0 Z
        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)
* K  Y' G, ^, g! U, {6 q: K- q        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)1 l5 D6 {! K0 ^( J
        Stemp = pop(i, : )+popv(i,: );6 e2 R4 x4 _8 _6 L
        % 脉冲率: X$ Y+ P/ B4 L* M3 E- J5 {# u
         if rand>r(i)
& `/ M' Y+ z) v7 y             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);
3 _$ g& q1 R  t; q5 T( P( H; g4 I1 P         end
; f8 g: S* O# X         fitTemp = evaluate2(Stemp);
% b2 K( ^6 |3 ~6 Z: u         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))
" q& _4 H! Q7 Z; [' B0 y& Y6 r: {            pop(i,: ) = Stemp;2 ~3 v( {" l! T+ H
            pfitness(i) = fitTemp;( N& ~5 b" h, J
            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification
8 X4 X+ W7 l) o            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification0 O9 ^- H! `* @0 h: d
         end
( Z3 t# _1 |9 L* \9 W( \         if fitTemp <= bestMin# J/ G6 c4 |3 ~1 `7 R
            bestID = i;* C* H, z/ n2 V* U
            bestMin = fitTemp;% L2 z/ e/ S1 g; |$ W* Q: j
                 bestS = Stemp;
: M! }# ?8 m- i2 e9 T% o1 {         end
; O  H2 [; x/ L( {    end& E' B. j: x+ J) p: Q& ^* W

4 o+ Z! s  W8 Q8 w    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)
$ e1 R) y% C  Q  v    interXfit = evaluate2(interX);; D9 j* S" n9 b% P  L+ ]; l
    if interXfit < bestMin
# j' N/ w$ H$ b        bestMin = interXfit;1 ~5 u2 z7 w9 {! L$ a
        bestS = interX;7 u- t" `, q7 ^' j% b: u
        pop(bestID,: ) = bestS;
# N. D# F: {$ ]! w. h5 K9 [        pfitness(bestID,: ) = bestMin;
0 ~4 b& I; S5 Y0 s% H8 ~( s- H    else7 c$ q# V$ _1 t- n4 M7 [/ e7 r/ t
        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
7 K% i2 G/ B5 L% [8 C            bestMin = interXfit;/ Q, h0 U# g; b  d0 R; L# I, H
            bestS = interX;& V: v4 p* G- P* L
            pop(bestID,: ) = bestS;# _) h% R+ m3 R
            pfitness(bestID,: ) = bestMin;  z$ W0 ?/ P  p; {( X8 q5 w
        end6 U; z! U3 Q# a7 _. t, m- Q1 R
    end
; i, l% J" _4 n4 u4 q( ?# g
7 B8 B7 M( I, N; ]0 D    bestArchive(t) = bestMin;/ M9 f# T1 J( x3 L0 Y6 F+ I! G
    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);
; E/ ~" R- p6 R    t = t +1;8 z; j$ O+ }# m3 Z. O0 |; [
end) f1 L: U6 |8 T  }
' w. G3 }% W3 k; B2 W
0 u3 y) A7 q: H) g8 t+ ]5 e
end%.m end. l; U6 ^9 {4 g7 B% B
$ W; {% H8 ^- q7 |  |% P

# r# K# E/ V, x: N5 p* F评价函数:
; d* c- m% m. _- g1 e* S  G* `7 [# E; z, G. w0 }! w( K
function z = evaluate2(u)
) `0 l, L1 Z: [% P2 i9 h7 D/ L%Weierstrass
. M$ ~4 F$ s/ l( U, B% d0 ~  C" z9 _3 A! `
dim= length(u);0 N9 Q. K3 o/ s$ \8 V6 g
sum_1=0;) s  \0 M% u0 L: x
sum_2=0;
$ X: c. D) F+ H' \sum_3=0;
7 @5 B8 k7 f- {- P1 za = 0.5;
7 M6 i  B7 X. Q3 J0 hb = 3;4 |" ], W0 M* [' V
for i=1:dim6 `5 \4 h5 i! j; y+ x4 L0 _" t
    for k=0:30/ A4 y7 k5 v- X9 F# ?3 ^2 T% F
       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));
$ W7 f# q  a5 k$ H    end4 _- B) E  u/ X  `
    sum_2=sum_2+sum_1;
+ c! Z# Y+ u6 |% C8 Y2 D8 n! J! s    sum_1 = 0;% C: Y- F6 M9 z
end% y. A- @& j- }; z! q; h
for k=0:30
1 Q) v7 U! a1 `+ W4 d       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));0 J1 ]0 A0 t; x9 `3 c. l
end
4 E* d5 c3 J% }# d+ X, @z=sum_2-dim*sum_3;
* e8 j  Z- C& @0 [" dend7 D9 U$ C9 ~  R0 z& a/ }

8 C) ?3 I& u2 c; c4 G  y# X; b$ W1 P! z
. k, f; E* m2 q* W# v$ v
流程图6 U/ i1 d$ R! [' i+ b8 \

6 Z" f0 h/ S7 i8 ~* u
& C% o4 z) A( e% B: O, yfunction [bestMin, bestID] = ILSSIWBA()
. M5 ^" N' v# }# t/ E%A new bat algorithm based on iterative local search and stochastic inertia weight
8 J# f2 v. T2 A' q3 o  A0 r* ~
- m! O6 `$ [1 N# \3 _%omegaxyz.com QQ: 644327005
! ~* g* r* C3 P! _3 `6 s6 L7 e. x5 Z
$ v! ~: {# v" h0 a  rclc;
7 @- p9 c& @) k$ ~%% 经典BA参数设置
2 g' Q4 p4 v* k0 O) a' U+ J, p3 `
) H( u: K8 B$ M7 j) M2 c/ Q9 It = 1;
9 r1 @0 I4 p( R4 J) g8 T% emaxT = 100; %最大迭代次数
/ Y; ]" S6 X) j3 S& E( Ddim = 30; %问题的维度1 v1 ]& Z4 @) b/ z
sizep = 50; %种群大小# L1 Z; ^1 a% a. ], d
xmin = -0.5;
6 S5 p8 W' }% c0 D0 ~$ q( fxmax = 0.5; %位置向量的范围
+ k8 O$ s- V6 m" E' {3 t
' T* y, ^: e5 YA = 0.6.*ones(sizep,1);    % 响度 (不变或者减小)' A+ _( K- p- x/ t
r = zeros(sizep,1);      % 脉冲率 (不变或增加))0 w2 @+ g8 g+ F1 n8 t7 |4 @3 U& r
Qmin = 0;         % 最小频率
  _- x/ X" k& Q9 Q" @$ HQmax = 1;         % 最大频率4 I8 |, d! E! G0 u5 C/ h% d, Y* U

& p, F: h7 ?: ^$ Q%% 初始化$ N. u# {6 z+ Y$ J: {: I0 B6 l

" M7 U: X' t: y& R9 r9 ]3 \Lb = xmin*ones(1,dim);5 G' V5 H; J/ r' W6 N) f% U7 j
Ub = xmax*ones(1,dim);
0 p- y8 G& Z, O; c3 Rpop = Lb+(Ub-Lb).*rand(sizep,dim); %种群初始化
5 w' D/ {0 P, w' O  V, F0 Kpopv = zeros(sizep,dim);   % 速度
+ c5 P4 n& o. F, b! I2 J( M# ZQ = zeros(sizep,1);   % 频率
4 y: F1 z9 V% e
  I7 G- U3 e2 j' H% h8 hpfitness = zeros(dim,1);
+ m  }# Q% t) w. z7 B3 Sfor i = 1:sizep
" r) K+ ]) l" O% }    pfitness(i) = evaluate2(pop(i,: )); %评价# Y0 a9 [+ C& G+ S+ k2 _) A+ n
end, @9 j! }( i2 a( O; ~
[bestMin, bestID]=min(pfitness);" Z2 D6 K  a1 n  Y" i  C
bestS = pop(bestID, : ) ;2 Z0 D7 |8 d  c
bestArchive = zeros(maxT,1);: i1 U$ B$ i% N8 ~

. |+ P* Q# m/ C7 f. |%% 论文中的新策略参数- R# ]( q- F& r. B- ?6 N: S8 q" [
) `  J8 c( e! G9 {; u- B
umin = 0.4; %The second modification (SIW method)
+ }$ L' R' m+ B% a4 W* ~7 Z) Vumax = 0.9;$ c1 h6 Z" X' h& h. J9 E
sigma = 0.2;( |/ i% D1 m5 v8 P% D
1 }$ C  f# @1 Y, p+ t# G
R0 = 0.1; %The 3th modification! m! G: c# R, Y' R0 r
Rupper = 0.7;/ y; {6 g8 h# O$ n! I. k  g0 ]
A0 = 0.9;4 t( D- j7 R' A3 A1 h3 d
Alower = 0.6;) [# Q" X6 q( P- d

% A1 S& p0 ~* I8 V$ Q' w' v' @% i' x. v, d6 a
: C/ O% x+ A0 G' z2 F8 M
%% 具体迭代过程2 t% N3 |: q- R. W
& V" q* E. c& ]# k- _
while t <= maxT. \$ F8 E% C: L1 u% Q% c5 p/ X
    for i = 1:sizep: _/ g+ \6 y2 ]6 }* f
        Q(i)=Qmin+(Qmin-Qmax)*rand();& j( R% Z8 _4 {; k) U6 J; O
        w = umin +(umax-umin)*rand()+sigma*randn(); %The second modification (SIW method)
8 K: v4 E' K) [- n* F        popv(i,: )=w*popv(i,: )+(pop(i,: )-bestS)*Q(i); %The second modification (SIW method)- I' y  y5 L4 d: {5 r7 p' F) A
        Stemp = pop(i,: )+popv(i,: );
# n# j% x, `$ B$ X. b        % 脉冲率
' Q, ]) a3 S2 |         if rand>r(i)9 y  U8 e6 b. o! ?, K! R
             Stemp=bestS-1+2*rand(1,dim);
9 @7 {" P/ f2 I$ M8 F0 f- m         end7 R* `( J; x9 U7 p# J6 t$ L
         fitTemp = evaluate2(Stemp);5 C) r( D+ w( V, i9 q+ a' y& G
         if (fitTemp<=pfitness(i))&&(rand()<A(i))
7 c, C, t) a" b: N1 _( v            pop(i,: ) = Stemp;! z; u+ n# y$ W7 z( p
            pfitness(i) = fitTemp;) Z# N9 i  B3 B/ c/ ?
            A(i) = (A0-Alower)/(1-maxT)*(t-maxT)+Alower; %The 3th modification/ X" r. s1 [4 j6 ?) Q5 ]
            r(i) = (R0-Rupper)/(1-maxT)*(t-maxT)+Rupper; %The 3th modification
3 a% Y" h1 }9 e) U" @! v/ ~; L! Z9 ]         end' I, N3 Y" }8 D% q, f) t$ o
         if fitTemp <= bestMin) k3 S3 T6 T4 I% E0 L
            bestID = i;
! ?5 L- H; H. w            bestMin = fitTemp;
  D( [6 A* B, u0 w* N. {                 bestS = Stemp;
0 p( z0 ^, Z1 B0 |" H" t         end
( j1 I3 X+ f5 E# O/ g    end
9 v1 x- s! b, T9 N/ P& N3 g# E# r0 \
    interX = bestS.*rand(); %The 1th modification (ILS method)
5 x& M+ g+ N- h8 ?    interXfit = evaluate2(interX);
1 g( j2 Z7 K' Z0 `6 m) @) A3 Z    if interXfit < bestMin
8 T; p, W7 d" v! z        bestMin = interXfit;
+ g( g" l. K* a        bestS = interX;
+ C$ G! A& p( Y2 _9 M* {- x        pop(bestID,: ) = bestS;# {/ ]' J. A' k; l0 Y: U7 @/ }/ l: W
        pfitness(bestID,: ) = bestMin;, c  a/ o, m' Q$ v& f! A% m2 n6 V
    else* J. R( q  R6 x  N6 Q! j! c
        if exp(bestMin-interXfit) > rand()
& n0 @- b0 Q" m; v) }/ P            bestMin = interXfit;
2 b: @. _  p# \" b8 m! D6 S3 H            bestS = interX;6 V, n2 Q* \  M( _# c, F
            pop(bestID,: ) = bestS;: D: S; a0 d; Z5 ^
            pfitness(bestID,: ) = bestMin;- U7 h; B: [2 O3 ~7 w" D
        end
4 _7 z! U' }% e% {  O' }. Q) ?7 U    end
% x1 R6 g# b/ @5 \: Y. T+ w3 S1 c: u( d
    bestArchive(t) = bestMin;: N0 ^, f2 M1 i% A1 ]1 {. R. k4 z
    fprintf('GEN: %d  min: %.4f\n', t, bestMin);( D. s4 D. b" V2 v
    t = t +1;* K0 v" ]' C; P/ J
end
9 r' W+ A. R, c1 k1 o
( s) }& l7 j6 c, Y7 ^, \1 G  g& j4 O* R, Q6 o$ z
end%.m end
( Q; Z3 N' h1 K% w2 S/ H# Y1 ]/ Z: N6 v: W
0 d( D! P: O: W8 g& A
评价函数:
2 _0 x% I, y5 A- G) O1 `
" l/ n$ }8 Y- u- u- Zfunction z = evaluate2(u): g* P0 h' E2 D* r/ B0 x4 Q
%Weierstrass
5 e6 B3 ^6 t2 E2 ~" O+ u. ]$ e+ N
0 H. I4 j# s$ e4 D" n1 A9 fdim= length(u);
+ V- |5 X+ y2 Q& @sum_1=0;& c$ N, H# `' T$ l+ x
sum_2=0;* \& V2 F" ?/ a9 b; v
sum_3=0;
3 N3 t9 u# ]/ y5 _1 la = 0.5;' T* U- y' N$ U, f: f
b = 3;
7 s# D7 ?" X; R# b# u7 t* n- hfor i=1:dim! [" Y6 Q' S" X
    for k=0:301 H) u) v% p( s  u
       sum_1=sum_1+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*(u(i)+0.5)));
) e( _) r$ w2 J1 W/ @+ o- \) _    end3 H. h5 X1 H2 |# I" Z: C" Q
    sum_2=sum_2+sum_1;: R$ f2 ^9 F; M; m  i
    sum_1 = 0;9 H1 H2 t# |* F7 r
end' j$ ?' c, e$ r( e. b
for k=0:30
. U) w3 x4 I. z5 [       sum_3=sum_3+(a^k)*(cos(2*pi*(b^k)*0.5));0 M# P5 Y6 Z" u5 T& f
end% W  D" E/ o1 \* q
z=sum_2-dim*sum_3;
" x3 g( a4 u+ }! jend
: o) k! T, w+ b( f: N' U! ]+ s: M0 Z* f: A- ^  @

/ k  q# U- j0 i& M" W" L' B+ s
  • 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, 2025-6-26 18:53 , Processed in 0.109375 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