人工魚群算法matlab實現(xiàn)

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流人工魚群算法matlab實現(xiàn).精品文檔.function lhl_AFclc;clear all; close all;format longVisual = 2.5; %人工魚的感知距離Step = 0.3; %人工魚的移動最大步長N = 10; %人工魚的數(shù)量Try_number = 50;%迭代的最大次數(shù)delta=0.618; %擁擠度因子a1 = -10; b1 = 10; a2 = -10; b2 = 10; d = ;%存儲50個狀態(tài)下的目標(biāo)函數(shù)值;k = 0; m = 50;%迭代次數(shù)X1 = rand(N,1)*(b1-a1

2、)+a1; %在-1010之間，隨機(jī)生成50個數(shù)；X2 = rand(N,1)*(b2-a2)+a2;X = X1 X2; %X = ones(N,2);%for i = 1:N% X(i,1)=-10;% X(i,2)=10;%end% 人工魚數(shù)量,兩個狀態(tài)變量X1和X2；%計算50個初始狀態(tài)下的；for i = 1:N www = X(i,1),X(i,2); d(i) = maxf(www); end%公告牌用于記錄人工魚個體的歷史最好狀態(tài)w,i = max(d); % 求出初始狀態(tài)下的最大值w和最大值的位置i；maxX = X(i,1),X(i,2); % 初始公告板記錄，最大值位置；

3、maxY = w; % 初始化公告板記錄，最大值；figurex = ; figurey = ; figurez = ;figurex(numel(figurex)+1) = maxX(1); % 將maxX（1）放入figurex中，figurey(numel(figurey)+1) = maxX(2); % numel返回數(shù)組或者向量中所含元素的總數(shù)，matlab數(shù)組下標(biāo)默認(rèn)是從1開始的figurez(numel(figurez)+1) = maxY;while(k<m) for i = 1:N XX = X(i,1),X(i,2); %拿出其中一條魚來看他的四種行為判斷%第一種行為

4、：聚群行為：伙伴多且不擠，就向伙伴中心位置移動%群聚行為是伙伴的中心點，凸規(guī)劃下，中心點一定還在約束內(nèi)%群聚行為不是一種maxf（Xc）的比較，就是看伙伴位置 nf1=0; Xc=0; label_swarm =0; %群聚行為發(fā)生標(biāo)志 for j = 1:N XX_1 = X(j,1), X(j,2); if (norm(XX_1-XX)<Visual) % norm函數(shù)求向量XXX-XX的范數(shù)，由于二維向量，2或者省略都可以 nf1 = nf1+1; Xc = Xc+XX_1; end end Xc=Xc-XX; %需要去除XX本身； nf1=nf1-1; Xc = Xc/nf1;

5、%此時Xc表示XX感知范圍其他伙伴的中心位置； if(maxf(Xc)/nf1 > delta*maxf(XX) && (norm(Xc-XX)=0) XXR1=rand*Step*(Xc-XX)/norm(Xc-XX); XXnext1=XX+XXR1; if(XXnext1(1) > b1) XXnext1(1) = b1; end if(XXnext1(1) < a1) XXnext1(1) = a1; end if(XXnext1(2) > b2) XXnext1(2) = b2; end if(XXnext1(2) < a2) XXnex

6、t1(2) = a2; end label_swarm =1; temp_y_XXnext1=maxf(XXnext1); else label_swarm =0; temp_y_XXnext1=-inf; end%第二種行為：追尾行為 ：周圍伙伴有最大值且附近不擠，向其伙伴方向移動%追尾行為追尋伙伴行為，還是在約束內(nèi) temp_maxY = -inf; %按照理論來說這塊應(yīng)該初始化為-無窮小， label_follow =0;%追尾行為發(fā)生標(biāo)記 for j = 1:N XX_2 = X(j,1),X(j,2); if(norm(XX_2-XX)<Visual) && (

7、maxf(XX_2)>temp_maxY) temp_maxX = XX_2; temp_maxY = maxf(XX_2); end end nf2=0; for j = 1:N XX_2 = X(j,1),X(j,2); if(norm(XX_2-temp_maxX)<Visual) nf2=nf2+1; end end nf2=nf2-1;%去掉他本身 if(temp_maxY/nf2)>delta*maxf(XX) && (norm(temp_maxX-XX)=0) %附近有Yj最大的伙伴，并且不太擁擠 XXR2=rand*Step*(temp_max

8、X-XX)/norm(temp_maxX-XX);%rand不是隨機(jī)反向，是隨機(jī)步長 XXnext2 = XX+XXR2; if(XXnext2(1) > b1) XXnext2(1) = b1; end if(XXnext2(1) < a1) XXnext2(1) = a1; end if(XXnext2(2) > b2) XXnext2(2) = b2; end if(XXnext2(2) < a2) XXnext2(2) = a2; end label_follow =1; temp_y_XXnext2=maxf(XXnext2); else label_foll

9、ow =0; temp_y_XXnext2=-inf; end %第三種行為：覓食行為：與前兩個行為不同，覓食和隨機(jī)行為都是找附近的狀態(tài)，而不是找附近的同伴%覓食和隨機(jī)行為可能出現(xiàn)超出約束，所以，XX_3和XX_4是不一樣的%覓食行為和群聚行為、追尾行為是不一樣的，覓食行為是一種根據(jù)狀態(tài)來判斷的行為，群聚和追尾是根據(jù)伙伴來判斷的行為 label_prey =0; %判斷覓食行為是否找到優(yōu)于當(dāng)前的狀態(tài) for j = 1:Try_number R1V=Visual*(-1+2*rand(2,1)'); XX_3 = XX+R1V; if(XX_3(1) > b1) % 下面這四個是

10、一套，如果超出約束條件，就選值為邊界條件 XX_3(1) = b1; end if(XX_3(1) < a1) XX_3(1) = a1; end if(XX_3(2) > b2) XX_3(2) = b2; end if(XX_3(2) < a2) XX_3(2) = a2; end if(maxf(XX)<maxf(XX_3) XXR3=rand*Step*(XX_3-XX)/norm(XX_3-XX); XXnext3 = XX+XXR3; if(XXnext3(1) > b1) % 下面這四個是一套，如果超出約束條件，就選值為邊界條件 XXnext3(1)

11、 = b1; end if(XXnext3(1) < a1) XXnext3(1) = a1; end if(XXnext3(2) > b2) XXnext3(2) = b2; end if(XXnext3(2) < a2) XXnext3(2) = a2; end label_prey =1; break; end end temp_y_XXnext3=max(XXnext3); if(label_prey =0) temp_y_XXnext3=-inf; end%行為選擇 if(label_swarm=0) && (label_follow=0) &

12、;& (label_prey =0) %聚群和追尾魚太多太擁擠，都不發(fā)生；覓食覓不到更好的，造成三種行為都不發(fā)生。 %如果前三種行為都沒有發(fā)生出現(xiàn)，必然是發(fā)生隨機(jī)行為 R2S=Step*(-1+2*rand(2,1)'); temp_XX = XX+R2S; if(XX(1) > b1) % 下面這四個是一套，如果超出約束條件，就選值為邊界條件 XX(1) = b1; end if(XX(1) < a1) XX(1) = a1; end if(XX(2) > b2) XX(2) = b2; end if(XX(2) < a2) XX(2) = a2; e

13、nd else %三種行為找最優(yōu) if(temp_y_XXnext1 > temp_y_XXnext2) if(temp_y_XXnext1 > temp_y_XXnext3) temp_XX = XXnext1; else temp_XX = XXnext3; end else if(temp_y_XXnext2 > temp_y_XXnext3) temp_XX = XXnext2; else temp_XX = XXnext3; end end end XX=temp_XX; X(i,1) = XX(1); X(i,2) = XX(2); end %至此，所有人工魚，完成一次行為判斷和移動 %這塊是更新公告牌信息 for i = 1:N XXX = X(i,1),X(i,2); if (maxf(XXX)>maxY) maxY = maxf(XXX); maxX = XXX; figurex(numel(figurex)+1) = maxX(1); figurey(numel(figurey)+1) = maxX(2); figurez(numel(figurez)+1) = maxY; end end x=X(:,1)' y=X(:,2)' plo