本文实例为大家分享了python3单目标粒子群算法的具体代码,供大家参考,具体内容如下
关于PSO的基本知识......就说一下算法流程
1) 初始化粒子群;
随机设置各粒子的位置和速度,默认粒子的初始位置为粒子最优位置,并根据所有粒子最优位置,选取群体最优位置。
2) 判断是否达到迭代次数;
若没有达到,则跳转到步骤3)。否则,直接输出结果。
3) 更新所有粒子的位置和速度;
4) 计算各粒子的适应度值。
将粒子当前位置的适应度值与粒子最优位置的适应度值进行比较,决定是否更新粒子最优位置;将所有粒子最优位置的适应度值与群体最优位置的适应度值进行比较,决定是否更新群体最优位置。然后,跳转到步骤2)。
直接扔代码......(PS:1.参数动态调节;2.例子是二维的)
首先,是一些准备工作...
# Import libs import numpy as np import random as rd import matplotlib.pyplot as plt # Constant definition MIN_POS = [-5, -5] # Minimum position of the particle MAX_POS = [5, 5] # Maximum position of the particle MIN_SPD = [-0.5, -0.5] # Minimum speed of the particle MAX_SPD = [1, 1] # Maximum speed of the particle C1_MIN = 0 C1_MAX = 1.5 C2_MIN = 0 C2_MAX = 1.5 W_MAX = 1.4 W_MIN = 0
然后是PSO类
# Class definition class PSO(): """ PSO class """ def __init__(self,iters=100,pcount=50,pdim=2,mode='min'): """ PSO initialization ------------------ """ self.w = None # Inertia factor self.c1 = None # Learning factor self.c2 = None # Learning factor self.iters = iters # Number of iterations self.pcount = pcount # Number of particles self.pdim = pdim # Particle dimension self.gbpos = np.array([0.0]*pdim) # Group optimal position self.mode = mode # The mode of PSO self.cur_pos = np.zeros((pcount, pdim)) # Current position of the particle self.cur_spd = np.zeros((pcount, pdim)) # Current speed of the particle self.bpos = np.zeros((pcount, pdim)) # The optimal position of the particle self.trace = [] # Record the function value of the optimal solution def init_particles(self): """ init_particles function ----------------------- """ # Generating particle swarm for i in range(self.pcount): for j in range(self.pdim): self.cur_pos[i,j] = rd.uniform(MIN_POS[j], MAX_POS[j]) self.cur_spd[i,j] = rd.uniform(MIN_SPD[j], MAX_SPD[j]) self.bpos[i,j] = self.cur_pos[i,j] # Initial group optimal position for i in range(self.pcount): if self.mode == 'min': if self.fitness(self.cur_pos[i]) < self.fitness(self.gbpos): gbpos = self.cur_pos[i] elif self.mode == 'max': if self.fitness(self.cur_pos[i]) > self.fitness(self.gbpos): gbpos = self.cur_pos[i] def fitness(self, x): """ fitness function ---------------- Parameter: x : """ # Objective function fitval = 5*np.cos(x[0]*x[1])+x[0]*x[1]+x[1]**3 # min # Retyrn value return fitval def adaptive(self, t, p, c1, c2, w): """ """ #w = 0.95 #0.9-1.2 if t == 0: c1 = 0 c2 = 0 w = 0.95 else: if self.mode == 'min': # c1 if self.fitness(self.cur_pos[p]) > self.fitness(self.bpos[p]): c1 = C1_MIN + (t/self.iters)*C1_MAX + np.random.uniform(0,0.1) elif self.fitness(self.cur_pos[p]) <= self.fitness(self.bpos[p]): c1 = c1 # c2 if self.fitness(self.bpos[p]) > self.fitness(self.gbpos): c2 = C2_MIN + (t/self.iters)*C2_MAX + np.random.uniform(0,0.1) elif self.fitness(self.bpos[p]) <= self.fitness(self.gbpos): c2 = c2 # w #c1 = C1_MAX - (C1_MAX-C1_MIN)*(t/self.iters) #c2 = C2_MIN + (C2_MAX-C2_MIN)*(t/self.iters) w = W_MAX - (W_MAX-W_MIN)*(t/self.iters) elif self.mode == 'max': pass return c1, c2, w def update(self, t): """ update function --------------- Note that : 1. Update particle position 2. Update particle speed 3. Update particle optimal position 4. Update group optimal position """ # Part1 : Traverse the particle swarm for i in range(self.pcount): # Dynamic parameters self.c1, self.c2, self.w = self.adaptive(t,i,self.c1,self.c2,self.w) # Calculate the speed after particle iteration # Update particle speed self.cur_spd[i] = self.w*self.cur_spd[i] +self.c1*rd.uniform(0,1)*(self.bpos[i]-self.cur_pos[i]) +self.c2*rd.uniform(0,1)*(self.gbpos - self.cur_pos[i]) for n in range(self.pdim): if self.cur_spd[i,n] > MAX_SPD[n]: self.cur_spd[i,n] = MAX_SPD[n] elif self.cur_spd[i,n] < MIN_SPD[n]: self.cur_spd[i,n] = MIN_SPD[n] # Calculate the position after particle iteration # Update particle position self.cur_pos[i] = self.cur_pos[i] + self.cur_spd[i] for n in range(self.pdim): if self.cur_pos[i,n] > MAX_POS[n]: self.cur_pos[i,n] = MAX_POS[n] elif self.cur_pos[i,n] < MIN_POS[n]: self.cur_pos[i,n] = MIN_POS[n] # Part2 : Update particle optimal position for k in range(self.pcount): if self.mode == 'min': if self.fitness(self.cur_pos[k]) < self.fitness(self.bpos[k]): self.bpos[k] = self.cur_pos[k] elif self.mode == 'max': if self.fitness(self.cur_pos[k]) > self.fitness(self.bpos[k]): self.bpos[k] = self.cur_pos[k] # Part3 : Update group optimal position for k in range(self.pcount): if self.mode == 'min': if self.fitness(self.bpos[k]) < self.fitness(self.gbpos): self.gbpos = self.bpos[k] elif self.mode == 'max': if self.fitness(self.bpos[k]) > self.fitness(self.gbpos): self.gbpos = self.bpos[k] def run(self): """ run function ------------- """ # Initialize the particle swarm self.init_particles() # Iteration for t in range(self.iters): # Update all particle information self.update(t) # self.trace.append(self.fitness(self.gbpos))
然后是main...
def main(): """ main function """ for i in range(1): pso = PSO(iters=100,pcount=50,pdim=2, mode='min') pso.run() # print('='*40) print('= Optimal solution:') print('= x=', pso.gbpos[0]) print('= y=', pso.gbpos[1]) print('= Function value:') print('= f(x,y)=', pso.fitness(pso.gbpos)) #print(pso.w) print('='*40) # plt.plot(pso.trace, 'r') title = 'MIN: ' + str(pso.fitness(pso.gbpos)) plt.title(title) plt.xlabel("Number of iterations") plt.ylabel("Function values") plt.show() # input('= Press any key to exit...') print('='*40) exit() if __name__ == "__main__": main()
最后是计算结果,完美结束!!!
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。
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P70系列延期,华为新旗舰将在下月发布
3月20日消息,近期博主@数码闲聊站 透露,原定三月份发布的华为新旗舰P70系列延期发布,预计4月份上市。
而博主@定焦数码 爆料,华为的P70系列在定位上已经超过了Mate60,成为了重要的旗舰系列之一。它肩负着重返影像领域顶尖的使命。那么这次P70会带来哪些令人惊艳的创新呢?
根据目前爆料的消息来看,华为P70系列将推出三个版本,其中P70和P70 Pro采用了三角形的摄像头模组设计,而P70 Art则采用了与上一代P60 Art相似的不规则形状设计。这样的外观是否好看见仁见智,但辨识度绝对拉满。
更新日志
2024年11月14日
2024年11月14日
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