基于改进莱维飞行和混沌映射的粒子群算法(10种混沌映射随意切换),附matlab代码

news2024/11/27 6:32:54

 本篇文章对粒子群优化算法进行改进,首先通过引入混沌映射机制,对其群体进行初始化,增加粒子群个体的多样性;然后在粒子群个体的位置更新公式上引入改进的莱维飞行机制,提高搜索精度,帮助粒子群个体跳出局部最优。

可以选择1-10不同的映射,1-10分别为,tent、Logistic、Cubic、chebyshev、Piecewise、sinusoidal、Sine,ICMIC, Circle,Bernoulli。选择不同的数字可以随意切换。

先上结果图,在CEC2005函数上进行测试,种群个体设置为50个,循环次数为3000次。

ae08a74726aee78c6c04699df257e590.png

e122025606ab81d46b69c3e6f206cf69.png

273d81d9a9c156ad96b721198a56ee47.png

b96ea35c46e15bdf37af7df834f9e2df.png

614a86459af391bec6fd69204946302f.png

2ad3857e5595adbf00b18be6b704c693.png

c44278ee6016d87de75a0964bb86046c.png

d2826d3031640f91b716070705ac6ee7.png

4dae477ad01586bfefda0cbf5a84df41.png

379fec4300c48a0180b2e7d18bc30d9e.png

这里截选了前10个函数进行展示,可以看到改进前后在大部分函数在收敛速度和寻优精度上都有了很大的改进。

接下来讲一下改进的原理。

  1. 混沌映射

    依旧是采用之前文章提到的10种混沌映射,可以自由切换映射方法,本文选取的映射方法是Logistic映射,大家也可以自行更改。没看过之前文章的小伙伴可以看一下。10种混沌映射优化灰狼算法,可一键切换,可用于优化所有群智能算法,以灰狼算法为例进行介绍

  2. 改进的莱维飞行机制

    本文莱维飞行的添加并非如其他文章那样,直接在粒子更新的时候加上莱维系数,而是稍作改进,这样的效果也确实比直接加莱维系数要好。原理公式如下:

aea4104a2ab6bd14b6fd423023d3b4a5.png

其中 , α是步长缩放因子,Levy(β)是萊维随机路径。

9f2b5cbd437e51f5ca0477d4e52aea2e.png

改进的原理如下:

812aa3d3d1c7f8f8aec46f4d548ce237.png

b70d12d21bf2478ed36d31d29805ece5.png

其中α=0.01。

这么做的目的是将粒子群算法与莱维飞行进行优势互补,可以动态的调整每次寻优的比例系数。

代码如下:

clear
clc
close all
number='F10'; %选定优化函数,自行替换:F1~F23
% [lb,ub,D,y]:下界、上界、维度、目标函数表达式
[lb,ub,dim,fobj]=CEC2005(number);  
N=50; %种群规模
T=1000; %最大迭代次数


%% 调用PSO算法
numm = 11;%% numm 混沌映射类型选择,1-10,tent、Logistic、Cubic、chebyshev、Piecewise、sinusoidal、Sine,ICMIC, Circle,Bernoulli,自由切换
%当numm等于11时,采用原始的随机数rand
% g 最佳位置
% gbest 最佳适应度值
% gb 收敛曲线
[g,gbest,gb]=PSO(numm,N,T,lb,ub,dim,fobj);
fprintf ('Best solution obtained by PSO: %s\n', num2str(g,'%e  '));
fprintf ('Best objective function value obtained by PSO: %e \n', gbest);


%% 调用改进的PSO算法
numm = 1;%% numm 混沌映射类型选择,1-10,tent、Logistic、Cubic、chebyshev、Piecewise、sinusoidal、Sine,ICMIC, Circle,Bernoulli,自由切换
%当numm等于11时,采用原始的随机数rand
[chaosLPSOg,chaosLPSOgbest,chaosLPSOgb]=chaosLPSO(numm,N,T,lb,ub,dim,fobj);


fprintf ('Best solution obtained by chaosLPSO: %s\n', num2str(chaosLPSOg,'%e  '));
fprintf ('Best objective function value obtained by chaosLPSO: %e \n', chaosLPSOgbest);


%% Figure


figure1 = figure('Color',[1 1 1]);
G1=subplot(1,2,1,'Parent',figure1);
func_plot(number)
title(number)
xlabel('x')
ylabel('y')
zlabel('z')
subplot(1,2,2)
G2=subplot(1,2,2,'Parent',figure1);
CNT=20;
k=round(linspace(1,T,CNT)); %随机选CNT个点
% 注意:如果收敛曲线画出来的点很少,随机点很稀疏,说明点取少了,这时应增加取点的数量,100、200、300等,逐渐增加
% 相反,如果收敛曲线上的随机点非常密集,说明点取多了,此时要减少取点数量
iter=1:1:T;


semilogy(iter(k),gb(k),'b-*','linewidth',1);
hold on


semilogy(iter(k),chaosLPSOgb(k),'g-p','linewidth',1);
grid on;
title('收敛曲线')
xlabel('迭代次数');
ylabel('适应度值');
box on
legend('PSO','chaoLOPSO')
set (gcf,'position', [300,300,800,350])

注意看第11行变量numm,可以选择1-10不同的映射,1-10分别为,tent、Logistic、Cubic、chebyshev、Piecewise、sinusoidal、Sine,ICMIC, Circle,Bernoulli。选择不同的数字可以随意切换。

获取完整代码方法,下方卡片回复关键词:LPSO

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/722215.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

云原生(第三篇)-k8s资源管理的两种方式

陈述式资源管理方法: 1.kubernetes 集群管理集群资源的唯一入口是通过相应的方法调用 apiserver 的接口 2.kubectl 是官方的CLI命令行工具,用于与 apiserver 进行通信,将用户在命令行输入的命令,组织并转化为 apiserver 能识别的…

四十一、动态规划——树形DP、记忆化搜索例题题解

算法主要内容 一、树形DP1、题目内容2、状态划分(1)存储(2)状态集合划分 3、题解 二、记忆化搜索1、题目内容2、状态划分(1)状态编号(2)状态划分 3、题解 一、树形DP 1、题目内容 2…

瑞芯微:基于RKNN3568得ufldv2部署

Lane检测是自动驾驶和高级驾驶员辅助系统(ADAS)的基本组成部分,用于区分和定位道路上的车道线。尽管深度学习模型已经取得了巨大成功,但仍有一些重要且具有挑战性的问题需要解决。 第一个问题是效率问题。在实践中,车…

猜猜看!哪张甜甜圈图是真的?AI数字人商业实践「真经」;LangChain X Prem挑战赛;故事绘本生成与盈利平台 | ShowMeAI日报

👀日报&周刊合集 | 🎡生产力工具与行业应用大全 | 🧡 点赞关注评论拜托啦! 🤖 猜猜看!你觉得,哪张甜甜圈的图片是真的? 这是 Reddit网站 Midjourney 子区发起的一项趣味挑战&…

【计算机视觉】对比学习采样器sampler

前置知识准备 Samplers — Open Metric Learning documentation​​​​​​ 在该文档里,category表示类别,label表示商品,instance表示商品不同角度的图片。 category就是blouses_shirts;label就是15;instance就是这…

【设计模式】第十章:组合模式详解及应用案例

系列文章 【设计模式】七大设计原则 【设计模式】第一章:单例模式 【设计模式】第二章:工厂模式 【设计模式】第三章:建造者模式 【设计模式】第四章:原型模式 【设计模式】第五章:适配器模式 【设计模式】第六章&…

【数据可视化】SVG(一)

一、邂逅SVG和初体验 什么是SVG  SVG全称为(Scalable Vector Graphics),即可缩放矢量图形。(矢量定义:既有大小又有方向的量。在物理学中称作矢量,如一个带箭头线段:长度表示大小&#xff0…

(位运算) 1356. 根据数字二进制下 1 的数目排序 ——【Leetcode每日一题】

❓ 1356. 根据数字二进制下 1 的数目排序 难度:简单 给你一个整数数组 arr 。请你将数组中的元素按照其二进制表示中数字 1 的数目升序排序。 如果存在多个数字二进制中 1 的数目相同,则必须将它们按照数值大小升序排列。 请你返回排序后的数组。 示…

python flask sqlite http服务

python flask 服务 为了让拼接项目能够简单实用http服务,用python flask 来做一个http服务,使用python的原因是拼接项目本身很多人工智能的服务是用python来写。数据库为了简单实用sqlite,python自带sqlite3 ,很方便 db.sql CREATE TABLE …

AcWing 98. 分形之城

题目链接:AcWing 98. 分形之城 问题描述 分析 这一道题看起来很麻烦,其实就是比较麻烦。 这是一道递归坐标变换的问题,坐标变换比较难想,建议自己动手画一画容易明白一些。 首先是城市等级 n n n 与总点数的关系,不难发现总点数…

golang Redis的新数据类型github.com/go-redis/redis/v8实践

Redis的新数据类型# 在redis中,后面添加了几个比较高级的数据类型 hyperloglog基数统计、GEO存储地理位置、bitmap位图、stream为消息队列设计的数据类型 这 4 种数据类型。 HyperLogLog类型# HyperLogLog简介# HyperLogLog 是一种用于数据统计的集合类型&#x…

亚马逊云科技Zero ETL数据库,助力企业走向数据驱动的业务增长之路

据Forrester研究,相对于数据应用不够成熟的公司,那些有效获取业务洞察的公司,有高达8.5倍的可能性实现至少20%的收入增长。然而,要实现这一增长,需要简化一项流程——在数据分析前管理和准备好数据。这就是为什么亚马逊…

16.电容触摸按键

1.电容触摸按键介绍: R是外接的充电电阻, Cs是没有触摸按下的触摸感应区和四周覆铜区域的一个杂散的电容;当使用手指去触摸感应区时,手指和感应区形成一个电容Cx,开关是电容放电的一个开关,在实际设计中是利…

Ubuntu 22.04.2 LTS LTS x86_64 安装 stable-diffusion-webui 【2】基本版本完结。

前篇 Ubuntu 20.04 LTS x86_64 安装 stable-diffusion-webui_hkNaruto的博客-CSDN博客 内容太多,分第二篇继续 中途重装了机器,20.04 ,apt upgrade后自动升级到22.04.2 现状:起来了,又没完全起来 启动日志 (stab…

如何在 Linux 中将本地网络 IP 设置为静态的

文章目录 对于普通的 Linux 操作系统对于 Red Hat Enterprise Linux 9 笔者的运行环境: CentOS 8 Red Hat Enterprise Linux 9 在 Linux 中将本地网络 IP 设置为静态的,只需要在那台 Linux 上设置即可。为了方便,这里笔者使用了 Xshell 来远…

手写操作系统--主引导扇区以及内核加载器

在CPU上电后,会自动将cs:ip置为f000:fff0,下图就是一个计算机刚上电的模拟: ffff00这里开始的代码是BIOS自检,检查计算机的硬件完备性,做完这一切后将第一个扇区的内容复制到0x7c00的位置,并从0x7c00位置执行代码&…

第五章 逻辑回归

第五章 逻辑回归 Logistic回归的⼀般过程 收集数据:采⽤任意⽅法收集数据。准备数据:由于需要进⾏距离计算,因此要求数据类型为数值型。另外,结构化数据格式则最佳。分析数据:采⽤任意⽅法对数据进⾏分析。训练算法&…

Golang每日一练(leetDay0118) 扁平化嵌套列表迭代器、整数拆分

目录 341. 扁平化嵌套列表迭代器 Flatten Nested List Iterator 🌟🌟 343. 整数拆分 Integer Break 🌟🌟 🌟 每日一练刷题专栏 🌟 Rust每日一练 专栏 Golang每日一练 专栏 Python每日一练 专栏 C/…

vscode工作区实现机制

工作区是编辑器的重要部分,它承载着编辑器和本地文件的连接,对文件增、删、改、查。下面我会介绍vscode工作区的创建。同样我们知道vscode软件打开的时候没有默认工作区,这里我对它进行了改造,软件启动时指向默认工作区。 工作区目…

提高腾讯QQ(电脑版)语音通话、视频聊天和远程协助的稳定性的方法

一、背景说明 腾讯QQ默认使用的通讯协议是UDP。但是各大运营商将UDP的优先级设置为最低,导致UDP数据包经常被丢弃。导致腾讯QQ在语音通话、视频聊天和远程协助的时候,会出现连接不上、卡顿和断线,非常不稳定。我们可以手动将通讯协议调整为TC…