目标函数
编码方式
本程序采用的是二进制编码精确到小数点后五位,经过计算可知对于 其编码长度为18,对于 其编码长度为15,因此每个基于的长度为33。
参数设置
算法步骤
设计的程序主要分为以下步骤:1、参数设置;2、种群初始化;3、用轮盘赌方法选择其中一半较好的个体作为父代;4、交叉和变异;5、更新最优解;6、对最有个体进行自学习操作;7结果输出。其算法流程图为:
算法结果
输出基因编码为[1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1]。
代码
import numpy as np import random import math import copy class Ind(): def __init__(self): self.fitness = 0 self.x = np.zeros(33) self.place = 0 self.x1 = 0 self.x2 = 0 def Cal_fit(x, upper, lower): #计算适应度值函数 Temp1 = 0 for i in range(18): Temp1 += x[i] * math.pow(2, i) Temp2 = 0 for i in range(18, 33, 1): Temp2 += math.pow(2, i - 18) * x[i] x1 = lower[0] + Temp1 * (upper[0] - lower[0])/(math.pow(2, 18) - 1) x2 = lower[1] + Temp2 * (upper[1] - lower[1])/(math.pow(2, 15) - 1) if x1 > upper[0]: x1 = random.uniform(lower[0], upper[0]) if x2 > upper[1]: x2 = random.uniform(lower[1], upper[1]) return 21.5 + x1 * math.sin(4 * math.pi * (x1)) + x2 * math.sin(20 * math.pi * x2) def Init(G, upper, lower, Pop): #初始化函数 for i in range(Pop): for j in range(33): G[i].x[j] = random.randint(0, 1) G[i].fitness = Cal_fit(G[i].x, upper, lower) G[i].place = i def Find_Best(G, Pop): Temp = copy.deepcopy(G[0]) for i in range(1, Pop, 1): if G[i].fitness > Temp.fitness: Temp = copy.deepcopy(G[i]) return Temp def Selection(G, Gparent, Pop, Ppool): #选择函数 fit_sum = np.zeros(Pop) fit_sum[0] = G[0].fitness for i in range(1, Pop, 1): fit_sum[i] = G[i].fitness + fit_sum[i - 1] fit_sum = fit_sum/fit_sum.max() for i in range(Ppool): rate = random.random() Gparent[i] = copy.deepcopy(G[np.where(fit_sum > rate)[0][0]]) def Cross_and_Mutation(Gparent, Gchild, Pc, Pm, upper, lower, Pop, Ppool): #交叉和变异 for i in range(Ppool): place = random.sample([_ for _ in range(Ppool)], 2) parent1 = copy.deepcopy(Gparent[place[0]]) parent2 = copy.deepcopy(Gparent[place[1]]) parent3 = copy.deepcopy(parent2) if random.random() < Pc: num = random.sample([_ for _ in range(1, 32, 1)], 2) num.sort() if random.random() < 0.5: for j in range(num[0], num[1], 1): parent2.x[j] = parent1.x[j] else: for j in range(0, num[0], 1): parent2.x[j] = parent1.x[j] for j in range(num[1], 33, 1): parent2.x[j] = parent1.x[j] num = random.sample([_ for _ in range(1, 32, 1)], 2) num.sort() num.sort() if random.random() < 0.5: for j in range(num[0], num[1], 1): parent1.x[j] = parent3.x[j] else: for j in range(0, num[0], 1): parent1.x[j] = parent3.x[j] for j in range(num[1], 33, 1): parent1.x[j] = parent3.x[j] for j in range(33): if random.random() < Pm: parent1.x[j] = (parent1.x[j] + 1) % 2 if random.random() < Pm: parent2.x[j] = (parent2.x[j] + 1) % 2 parent1.fitness = Cal_fit(parent1.x, upper, lower) parent2.fitness = Cal_fit(parent2.x, upper, lower) Gchild[2 * i] = copy.deepcopy(parent1) Gchild[2 * i + 1] = copy.deepcopy(parent2) def Choose_next(G, Gchild, Gsum, Pop): #选择下一代函数 for i in range(Pop): Gsum[i] = copy.deepcopy(G[i]) Gsum[2 * i + 1] = copy.deepcopy(Gchild[i]) Gsum = sorted(Gsum, key = lambda x: x.fitness, reverse = True) for i in range(Pop): G[i] = copy.deepcopy(Gsum[i]) G[i].place = i def Decode(x): #解码函数 Temp1 = 0 for i in range(18): Temp1 += x[i] * math.pow(2, i) Temp2 = 0 for i in range(18, 33, 1): Temp2 += math.pow(2, i - 18) * x[i] x1 = lower[0] + Temp1 * (upper[0] - lower[0]) / (math.pow(2, 18) - 1) x2 = lower[1] + Temp2 * (upper[1] - lower[1]) / (math.pow(2, 15) - 1) if x1 > upper[0]: x1 = random.uniform(lower[0], upper[0]) if x2 > upper[1]: x2 = random.uniform(lower[1], upper[1]) return x1, x2 def Self_Learn(Best, upper, lower, sPm, sLearn): #自学习操作 num = 0 Temp = copy.deepcopy(Best) while True: num += 1 for j in range(33): if random.random() < sPm: Temp.x[j] = (Temp.x[j] + 1)%2 Temp.fitness = Cal_fit(Temp.x, upper, lower) if Temp.fitness > Best.fitness: Best = copy.deepcopy(Temp) num = 0 if num > sLearn: break return Best if __name__ == '__main__': upper = [12.1, 5.8] lower = [-3, 4.1] Pop = 100 Ppool = 50 G_max = 300 Pc = 0.8 Pm = 0.1 sPm = 0.05 sLearn = 20 G = np.array([Ind() for _ in range(Pop)]) Gparent = np.array([Ind() for _ in range(Ppool)]) Gchild = np.array([Ind() for _ in range(Pop)]) Gsum = np.array([Ind() for _ in range(Pop * 2)]) Init(G, upper, lower, Pop) #初始化 Best = Find_Best(G, Pop) for k in range(G_max): Selection(G, Gparent, Pop, Ppool) #使用轮盘赌方法选择其中50%为父代 Cross_and_Mutation(Gparent, Gchild, Pc, Pm, upper, lower, Pop, Ppool) #交叉和变异生成子代 Choose_next(G, Gchild, Gsum, Pop) #选择出父代和子代中较优秀的个体 Cbest = Find_Best(G, Pop) if Best.fitness < Cbest.fitness: Best = copy.deepcopy(Cbest) #跟新最优解 else: G[Cbest.place] = copy.deepcopy(Best) Best = Self_Learn(Best, upper, lower, sPm, sLearn) print(Best.fitness) x1, x2 = Decode(Best.x) print(Best.x) print([x1, x2])
以上这篇Python实现遗传算法(二进制编码)求函数最优值方式就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持。
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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!
昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
更新日志
2024年12月31日
2024年12月31日
- 小骆驼-《草原狼2(蓝光CD)》[原抓WAV+CUE]
- 群星《欢迎来到我身边 电影原声专辑》[320K/MP3][105.02MB]
- 群星《欢迎来到我身边 电影原声专辑》[FLAC/分轨][480.9MB]
- 雷婷《梦里蓝天HQⅡ》 2023头版限量编号低速原抓[WAV+CUE][463M]
- 群星《2024好听新歌42》AI调整音效【WAV分轨】
- 王思雨-《思念陪着鸿雁飞》WAV
- 王思雨《喜马拉雅HQ》头版限量编号[WAV+CUE]
- 李健《无时无刻》[WAV+CUE][590M]
- 陈奕迅《酝酿》[WAV分轨][502M]
- 卓依婷《化蝶》2CD[WAV+CUE][1.1G]
- 群星《吉他王(黑胶CD)》[WAV+CUE]
- 齐秦《穿乐(穿越)》[WAV+CUE]
- 发烧珍品《数位CD音响测试-动向效果(九)》【WAV+CUE】
- 邝美云《邝美云精装歌集》[DSF][1.6G]
- 吕方《爱一回伤一回》[WAV+CUE][454M]