详解:基于马群优化算法的代码实现
当然可以,下面是对每行代码的解释:
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if size(ub,2)==1:检查上界'ub'的维度是否为1,如果是则将其扩展为与问题维度'dim'相同的大小。 -
ub=ones(1,dim)*ub;:将上界'ub'扩展为与问题维度'dim'相同的大小。 -
lb=ones(1,dim)*lb;:将下界'lb'扩展为与问题维度'dim'相同的大小。 -
PS=0.2;:定义头领比例为20%。 -
PC=0.13;:定义交叉概率为13%。 -
NStallion=ceil(PS*N);:计算头领的数量,向上取整到最接近的整数。 -
Nfoal=N-NStallion;:计算马驹的数量。 -
Convergence_curve = zeros(1,Max_iter);:初始化收敛曲线数组,用于存储每次迭代的最优适应度值。 -
empty.pos=[]; empty.cost=[];:定义一个空结构体'empty',包含位置和适应度值。 -
group=repmat(empty,Nfoal,1);:创建一个大小为Nfoal的马驹群体,每个马驹都是一个'empty'结构体。 -
for i=1:Nfoal:遍历每个马驹。 -
group(i).pos=lb+rand(1,dim).*(ub-lb);:随机生成每个马驹的位置,位置的范围在上下界之间。 -
group(i).cost=fobj(group(i).pos);:计算每个马驹的适应度值。 -
Stallion=repmat(empty,NStallion,1);:创建一个大小为NStallion的头领群体,每个头领都是一个'empty'结构体。 -
for i=1:NStallion:遍历每个头领。 -
Stallion(i).pos=lb+rand(1,dim).*(ub-lb);:随机生成每个头领的位置,位置的范围在上下界之间。 -
Stallion(i).cost=fobj(Stallion(i).pos);:计算每个头领的适应度值。 -
ngroup=length(group);:计算马驹群体的数量。 -
a=randperm(ngroup);:生成一个随机排列的长度为ngroup的整数行向量。 -
group=group(a);:根据随机排列重新排列马驹群体。 -
i=0; k=1;:初始化计数器。 -
for j=1:ngroup:遍历每个马驹。 -
i=i+1;:递增计数器i。 -
Stallion(i).group(k)=group(j);:将每个马驹分配给头领的群体。 -
if i==NStallion:如果当前头领的群体数量达到NStallion。 -
i=0; k=k+1;:重置计数器。 -
Stallion=exchange(Stallion);:交换头领的位置。 -
[~,index]=min([Stallion.cost]);:找到头领群体中适应度值最小的头领的索引。 -
WH=Stallion(index);:将适应度最小的头领设置为全局最优解。 -
gBest=WH.pos; gBestScore=WH.cost;:将全局最优解的位置和适应度值保存。 -
Convergence_curve(1)=WH.cost;:将第一次迭代的最优适应度值保存在收敛曲线中。 -
l=2;:初始化循环计数器。 -
while l<Max_iter+1:迭代循环开始,循环次数小于等于最大迭代次数。 -
TDR=1-l*((1)/Max_iter);:计算头领变换的概率。 -
for i=1:NStallion:遍历每个头领。 -
ngroup=length(Stallion(i).group);:计算每个头领的群体数量。 -
[~,index]=sort([Stallion(i).group.cost]);:对头领群体中的马驹根据适应度值进行排序。 -
for j=1:ngroup:遍历头领的每个群体成员。 -
if rand>PC:根据交叉概率判断是否进行交叉操作。 -
z=rand(1,dim)<TDR;:随机生成一个与问题维度dim相同大小的逻辑值数组。 -
r1=rand; r2=rand(1,dim);:生成随机数r1和随机向量r2。 -
idx=(z==0); r3=r1.*idx+r2.*~idx;:根据逻辑值数组生成r3,如果z为0则取r1,否则取r2。 -
rr=-2+4*r3;:生成一个在-2到2之间的随机数向量rr。 -
Stallion(i).group(j).pos= 2*r3.*cos(2*pi*rr).*(Stallion(i).pos-Stallion(i).group(j).pos)+(Stallion(i).pos);:根据公式更新马驹的位置。 -
else:如果未进行交叉操作。 -
A=randperm(NStallion);:生成一个随机排列的长度为NStallion的整数行向量。 -
A(A==i)=[];:移除向量A中值为i的元素。 -
a=A(1); c=A(2);:获取向量A中的前两个元素。 -
x1=Stallion(c).group(end).pos; x2=Stallion(a).group(end).pos;:获取头领群体中的马驹的位置。 -
y1=(x1+x2)/2;:计算交叉操作后的位置。 -
Stallion(i).group(j).pos=y1;:将马驹的位置更新为交叉操作后的位置。 -
Stallion(i).group(j).pos=min(Stallion(i).group(j).pos,ub); Stallion(i).group(j).pos=max(Stallion(i).group(j).pos,lb);:将马驹的位置限制在上下界内。 -
Stallion(i).group(j).cost=fobj(Stallion(i).group(j).pos);:计算马驹的更新后的适应度值。 -
R=rand;:生成一个随机数R。 -
if R<0.5:根据随机数R判断应用哪种变换方式。 -
k= 2*r3.*cos(2*pi*rr).*(WH.pos-(Stallion(i).pos))+WH.pos;:根据公式计算头领的位置变换。 -
else:另一种变换方式。 -
k= 2*r3.*cos(2*pi*rr).*(WH.pos-(Stallion(i).pos))-WH.pos;:根据公式计算头领的位置变换。 -
k=min(k,ub); k=max(k,lb);:将头领的位置限制在上下界内。 -
fk=fobj(k);:计算头领位置变换后的适应度值。 -
if fk<Stallion(i).cost:如果头领位置变换后的适应度值更好。 -
Stallion(i).pos =k; Stallion(i).cost=fk;:更新头领的位置和适应度值。 -
Stallion=exchange(Stallion);:交换头领的位置。 -
[value,index]=min([Stallion.cost]);:找到头领群体中适应度值最小的头领的索引。 -
if value<WH.cost:如果头领群体中的最优适应度值更好。 -
WH=Stallion(index);:更新全局最优解。 -
gBest=WH.pos; gBestScore=WH.cost;:更新全局最优解的位置和适应度值。 -
Convergence_curve(l)=WH.cost;:将当前迭代的最优适应度值保存在收敛曲线中。 -
l = l + 1;:递增循环计数器。 -
end:结束for循环。 -
end:结束while循环。 -
end:结束函数。
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