优化算法matlab大杀器 —— 实现秃鹰算法
moboyou 2025-05-02 18:14 23 浏览
注意:此代码实现的是求目标函数最大值,求最小值可将适应度函数乘以-1(框架代码已实现)。
.代码实现
文件 | 名描述 |
..\optimization algorithm\frame\Unit.m | 个体 |
..\optimization algorithm\frame\Algorithm_Impl.m | 算法主体 |
文件名 | 描述 |
..\optimization algorithm\frame\Get_Functions_details.m | 测试函数,求值用 |
..\optimization algorithm\frame\func_plot.m | 函数图像,画图用 |
秃鹰算法的个体没有独有属性。
秃鹰算法个体
文件名:.. \optimization algorithm\
algorithm_bald_eagle_search\BES_Unit.m
% 秃鹰算法个体
classdef BES_Unit < Unit
properties
end
methods
function self = BES_Unit()
end
end
end秃鹰算法算法主体
文件名:..\optimization algorithm\
algorithm_bald_eagle_search\BES_Base.m
% 秃鹰算法
classdef BES_Base < Algorithm_Impl
properties
% 算法名称
name = 'BES';
c1 = 2;
c2 = 2;
alpha = 2;
a = 10;
R = 1.5;
end
% 外部可调用的方法
methods
function self = BES_Base(dim,size,iter_max,range_min_list,range_max_list)
% 调用父类构造函数
self@Algorithm_Impl(dim,size,iter_max,range_min_list,range_max_list);
self.name ='BES';
end
end
% 继承重写父类的方法
methods (Access = protected)
% 初始化种群
function init(self)
init@Algorithm_Impl(self)
%初始化种群
for i = 1:self.size
unit = BES_Unit();
% 随机初始化位置:rand(0,1).*(max-min)+min
unit.position = unifrnd(self.range_min_list,self.range_max_list);
% 计算适应度值
unit.value = self.cal_fitfunction(unit.position);
% 将个体加入群体数组
self.unit_list = [self.unit_list,unit];
end
end
% 每一代的更新
function update(self,iter)
update@Algorithm_Impl(self,iter)
% 选择搜索区域
self.select_space();
%搜索
self.search_in_space();
%俯冲
self.swoop();
end
% 选择搜索的区域
function select_space(self)
% 计算群体的平均位置
pos_mean = self.get_mean_pos();
% 遍历每一个个体
for i = 1:self.size
% 计算新位置
new_pos = self.position_best + self.alpha*unifrnd(0,1,1,self.dim).*(pos_mean-self.unit_list(i).position);
% 越界检查
new_pos = self.get_out_bound_value(new_pos);
new_value = self.cal_fitfunction(new_pos);
% 贪心一下
if new_value > self.unit_list(i).value
% 更新个体
self.unit_list(i).value = new_value;
self.unit_list(i).position = new_pos;
if new_value > self.value_best
% 更新全局最优
self.value_best = new_value;
self.position_best = new_pos;
end
end
end
end
% 在区域内搜索
function search_in_space(self)
% 计算群体的平均位置
pos_mean = self.get_mean_pos();
% 生成随机theta和r向量,向量长度为总群个数,即一个个体一个值
theta = self.a*pi*unifrnd(0,1,1,self.size);
r = theta + self.R*unifrnd(0,1,1,self.size);
xr = get_xr(theta,r);
yr = get_yr(theta,r);
% 获取xr,yr中的最大绝对值
xr_max = max(abs(xr));
yr_max = max(abs(yr));
% 遍历每一个个体
for i = 1:self.size
% 第一下一个个体,即最后一个的下一个是第一个
if i == self.size
next_pos = self.unit_list(1).position;
else
next_pos = self.unit_list(i+1).position;
end
% 计算新位置
new_pos = self.unit_list(i).position + xr(i)/xr_max.*(self.unit_list(i).position-pos_mean)+ yr(i)/yr_max.*(self.unit_list(i).position-next_pos) ;
% 越界检查
new_pos = self.get_out_bound_value(new_pos);
new_value = self.cal_fitfunction(new_pos);
% 贪心一下
if new_value > self.unit_list(i).value
% 更新个体
self.unit_list(i).value = new_value;
self.unit_list(i).position = new_pos;
if new_value > self.value_best
% 更新全局最优
self.value_best = new_value;
self.position_best = new_pos;
end
end
end
end
%俯冲
function swoop(self)
% 计算群体的平均位置
pos_mean = self.get_mean_pos();
% 生成随机theta和r向量,向量长度为总群个数,即一个个体一个值
theta = self.a*pi*unifrnd(0,1,1,self.size);
r = theta + self.R*unifrnd(0,1,1,self.size);
xrl = get_xrl(theta,r);
yrl = get_yrl(theta,r);
% 获取xrl,yrl中的最大绝对值
xrl_max = max(abs(xrl));
yrl_max = max(abs(yrl));
% 遍历每一个个体
for i = 1:self.size
% 计算新位置
new_pos = self.position_best.*unifrnd(0,1,1,self.dim) + xrl(i)/xrl_max.*(self.unit_list(i).position-self.c1*pos_mean)+ yrl(i)/yrl_max.*(self.unit_list(i).position-self.c2*self.position_best) ;
% 越界检查
new_pos = self.get_out_bound_value(new_pos);
new_value = self.cal_fitfunction(new_pos);
% 贪心一下
if new_value > self.unit_list(i).value
% 更新个体
self.unit_list(i).value = new_value;
self.unit_list(i).position = new_pos;
if new_value > self.value_best
% 更新全局最优
self.value_best = new_value;
self.position_best = new_pos;
end
end
end
end
% 获取种群平均位置
function pos_mean = get_mean_pos(self)
pos_mean = zeros(1,self.dim);
for i=1:self.size
pos_mean = pos_mean + self.unit_list(i).position/self.size;
end
end
% 获取当前最优个体的id
function best_id=get_best_id(self)
% 求最大值则降序排列
[value,index] = sort([self.unit_list.value],'descend');
best_id = index(1);
end
end
end
function xr = get_xr(theta,r)
xr = r.*sin(theta);
end
function yr = get_yr(theta,r)
yr = r.*cos(theta);
end
function xrl = get_xrl(theta,r)
xrl = r.*sinh(theta);
end
function yrl = get_yrl(theta,r)
yrl = r.*cosh(theta);
end文件名:..\optimization algorithm\
algorithm_bald_eagle_search\BES_Impl.m
算法实现,继承于Base,图方便也可不写,直接用BES_Base,这里为了命名一致。
% 秃鹰算法实现
classdef BES_Impl < BES_Base
% 外部可调用的方法
methods
function self = BES_Impl(dim,size,iter_max,range_min_list,range_max_list)
% 调用父类构造函数设置参数
self@BES_Base(dim,size,iter_max,range_min_list,range_max_list);
end
end
end2.测试
测试F1
文件名:..\optimization algorithm\
algorithm_bald_eagle_search\Test.m
%% 清理之前的数据
% 清除所有数据
clear all;
% 清除窗口输出
clc;
%% 添加目录
% 将上级目录中的frame文件夹加入路径
addpath('../frame')
%% 选择测试函数
Function_name='F1';
%[最小值,最大值,维度,测试函数]
[lb,ub,dim,fobj]=Get_Functions_details(Function_name);
%% 算法实例
% 种群数量
size = 50;
% 最大迭代次数
iter_max = 300;
% 取值范围上界
range_max_list = ones(1,dim).*ub;
% 取值范围下界
range_min_list = ones(1,dim).*lb;
% 实例化秃鹰算法类
base = BES_Impl(dim,size,iter_max,range_min_list,range_max_list);
base.is_cal_max = false;
% 确定适应度函数
base.fitfunction = fobj;
% 运行
base.run();
disp(base.cal_fit_num);
%% 绘制图像
figure('Position',[500 500 660 290])
%Draw search space
subplot(1,2,1);
func_plot(Function_name);
title('Parameter space')
xlabel('x_1');
ylabel('x_2');
zlabel([Function_name,'( x_1 , x_2 )'])
%Draw objective space
subplot(1,2,2);
% 绘制曲线,由于算法是求最大值,适应度函数为求最小值,故乘了-1,此时去掉-1
semilogy((base.value_best_history),'Color','r')
title('Objective space')
xlabel('Iteration');
ylabel('Best score obtained so far');
% 将坐标轴调整为紧凑型
axis tight
% 添加网格
grid on
% 四边都显示刻度
box off
legend(base.name)
display(['The best solution obtained by ',base.name ,' is ', num2str(base.value_best)]);
display(['The best optimal value of the objective funciton found by ',base.name ,' is ', num2str(base.position_best)]);相关推荐
- Excel技巧:SHEETSNA函数一键提取所有工作表名称批量生产目录
-
首先介绍一下此函数:SHEETSNAME函数用于获取工作表的名称,有三个可选参数。语法:=SHEETSNAME([参照区域],[结果方向],[工作表范围])(参照区域,可选。给出参照,只返回参照单元格...
- Excel HOUR函数:“小时”提取器_excel+hour函数提取器怎么用
-
一、函数概述HOUR函数是Excel中用于提取时间值小时部分的日期时间函数,返回0(12:00AM)到23(11:00PM)之间的整数。该函数在时间数据分析、考勤统计、日程安排等场景中应用广泛。语...
- Filter+Search信息管理不再难|多条件|模糊查找|Excel函数应用
-
原创版权所有介绍一个信息管理系统,要求可以实现:多条件、模糊查找,手动输入的内容能去空格。先看效果,如下图动画演示这样的一个效果要怎样实现呢?本文所用函数有Filter和Search。先用filter...
- FILTER函数介绍及经典用法12:FILTER+切片器的应用
-
EXCEL函数技巧:FILTER经典用法12。FILTER+切片器制作筛选按钮。FILTER的函数的经典用法12是用FILTER的函数和切片器制作一个筛选按钮。像左边的原始数据,右边想要制作一...
- office办公应用网站推荐_office办公软件大全
-
以下是针对Office办公应用(Word/Excel/PPT等)的免费学习网站推荐,涵盖官方教程、综合平台及垂直领域资源,适合不同学习需求:一、官方权威资源1.微软Office官方培训...
- WPS/Excel职场办公最常用的60个函数大全(含卡片),效率翻倍!
-
办公最常用的60个函数大全:从入门到精通,效率翻倍!在职场中,WPS/Excel几乎是每个人都离不开的工具,而函数则是其灵魂。掌握常用的函数,不仅能大幅提升工作效率,还能让你在数据处理、报表分析、自动...
- 收藏|查找神器Xlookup全集|一篇就够|Excel函数|图解教程
-
原创版权所有全程图解,方便阅读,内容比较多,请先收藏!Xlookup是Vlookup的升级函数,解决了Vlookup的所有缺点,可以完全取代Vlookup,学完本文后你将可以应对所有的查找难题,内容...
- 批量查询快递总耗时?用Excel这个公式,自动计算揽收到签收天数
-
批量查询快递总耗时?用Excel这个公式,自动计算揽收到签收天数在电商运营、物流对账等工作中,经常需要统计快递“揽收到签收”的耗时——比如判断某快递公司是否符合“3天内送达”的服务承...
- Excel函数公式教程(490个实例详解)
-
Excel函数公式教程(490个实例详解)管理层的财务人员为什么那么厉害?就是因为他们精通excel技能!财务人员在日常工作中,经常会用到Excel财务函数公式,比如财务报表分析、工资核算、库存管理等...
- Excel(WPS表格)Tocol函数应用技巧案例解读,建议收藏备用!
-
工作中,经常需要从多个单元格区域中提取唯一值,如体育赛事报名信息中提取唯一的参赛者信息等,此时如果复制粘贴然后去重,效率就会很低。如果能合理利用Tocol函数,将会极大地提高工作效率。一、功能及语法结...
- Excel中的SCAN函数公式,把计算过程理清,你就会了
-
Excel新版本里面,除了出现非常好用的xlookup,Filter公式之外,还更新一批自定义函数,可以像写代码一样写公式其中SCAN函数公式,也非常强大,它是一个循环函数,今天来了解这个函数公式的计...
- Excel(WPS表格)中多列去重就用Tocol+Unique组合函数,简单高效
-
在数据的分析和处理中,“去重”一直是绕不开的话题,如果单列去重,可以使用Unique函数完成,如果多列去重,如下图:从数据信息中可以看到,每位参赛者参加了多项运动,如果想知道去重后的参赛者有多少人,该...
- Excel(WPS表格)函数Groupby,聚合统计,快速提高效率!
-
在前期的内容中,我们讲了很多的统计函数,如Sum系列、Average系列、Count系列、Rank系列等等……但如果用一个函数实现类似数据透视表的功能,就必须用Groupby函数,按指定字段进行聚合汇...
- Excel新版本,IFS函数公式,太强大了!
-
我们举一个工作实例,现在需要计算业务员的奖励数据,右边是公司的奖励标准:在新版本的函数公式出来之前,我们需要使用IF函数公式来解决1、IF函数公式IF函数公式由三个参数组成,IF(判断条件,对的时候返...
- Excel不用函数公式数据透视表,1秒完成多列项目汇总统计
-
如何将这里的多组数据进行汇总统计?每组数据当中一列是不同菜品,另一列就是该菜品的销售数量。如何进行汇总统计得到所有的菜品销售数量的求和、技术、平均、最大、最小值等数据?不用函数公式和数据透视表,一秒就...
- 一周热门
- 最近发表
-
- Excel技巧:SHEETSNA函数一键提取所有工作表名称批量生产目录
- Excel HOUR函数:“小时”提取器_excel+hour函数提取器怎么用
- Filter+Search信息管理不再难|多条件|模糊查找|Excel函数应用
- FILTER函数介绍及经典用法12:FILTER+切片器的应用
- office办公应用网站推荐_office办公软件大全
- WPS/Excel职场办公最常用的60个函数大全(含卡片),效率翻倍!
- 收藏|查找神器Xlookup全集|一篇就够|Excel函数|图解教程
- 批量查询快递总耗时?用Excel这个公式,自动计算揽收到签收天数
- Excel函数公式教程(490个实例详解)
- Excel(WPS表格)Tocol函数应用技巧案例解读,建议收藏备用!
- 标签列表
-
- 外键约束 oracle (36)
- oracle的row number (32)
- 唯一索引 oracle (34)
- oracle in 表变量 (28)
- oracle导出dmp导出 (28)
- 多线程的创建方式 (29)
- 多线程 python (30)
- java多线程并发处理 (32)
- 宏程序代码一览表 (35)
- c++需要学多久 (25)
- css class选择器用法 (25)
- css样式引入 (30)
- css教程文字移动 (33)
- php简单源码 (36)
- php个人中心源码 (25)
- php小说爬取源码 (23)
- 云电脑app源码 (22)
- html画折线图 (24)
- docker好玩的应用 (28)
- linux有没有pe工具 (34)
- 可以上传视频的网站源码 (25)
- 随机函数如何生成小数点数字 (31)
- 随机函数excel公式总和不变30个数据随机 (33)
- 所有excel函数公式大全讲解 (22)
- 有动图演示excel函数公式大全讲解 (32)
