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[问题求助] 大家帮忙看看，为什么我的粒子群算法PSO得到的结果不正确

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发表于 2014-1-22 16:09 |只看该作者 |倒序浏览

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本帖最后由 doilovematlab 于 2014-1-25 20:20 编辑

-------------------------------------------------update at 2014-1-25----------------------------------------------
下面是我上传的附件，pso程序：

main.m (2.4 KB, 下载次数: 3)

--------------------------------分割线------------------------------------------
我想求此函数在【-2,2】的最大值，使用如下的粒子群算法求解：

function main()
9 C' U2 w+ l' c& r T# Q) J. ?
clc;clear all;close all;
5 ^4 k1 S. w8 s3 S3 \( `% m
tic; %程序运行计时
7 H5 f/ P3 o' s W\" {0 @7 S$ h
E0=0.001; %允许误差
+ D [3 k! E8 E& L
MaxNum=100; %粒子最大迭代次数8 L4 R3 z- b2 S% ]1 y
narvs=1; %目标函数的自变量个数
\" B+ ~7 ]0 ^5 {% r+ a
particlesize=30; %粒子群规模
( e9 r7 O; ?/ D6 X. k, u0 z
c1=2; %每个粒子的个体学习因子，也称为加速常数
' W- n) Q7 a2 w5 U7 a6 M
c2=2; %每个粒子的社会学习因子，也称为加速常数
: D8 y) Z8 m7 b; f/ W
w=0.6; %惯性因子
, n* R) H7 A% c3 ~6 O\" ~
vmax=0.8; %粒子的最大飞翔速度 r2 P# _' ^3 v% t( a2 L: i+ N. t+ P
<font color="#ff0000">x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置</font>4 U7 B( t5 H8 Y) U+ V
v=2*rand(particlesize,narvs); %粒子的飞翔速度
2 ^& M) R. G- | W
%用inline定义适应度函数以便将子函数文件与主程序文件放在一起，
5 [& ]* P. `* `. X\" X; U
%目标函数是：y=200*exp(-0.05*x)*sin(x)
* n8 y5 X$ Q* Z: j
%inline命令定义适应度函数如下：7 S' }& w+ J# F: p. m! [
fitness=inline('1/(200*exp(-0.05*x)*sin(x))','x');7 v; C/ {! d6 \7 M% u4 e
%inline定义的适应度函数会使程序运行速度大大降低, T7 N; Y4 } P/ {
for i=1:particlesize) m& g8 w9 u, w) M
for j=1:narvs: {\" w, z0 i' Z\" s* i
f(i)=fitness(x(i,j));* o2 `. X' s4 l
end4 \& P, [; }\" j: ]2 B+ Z, N3 b
end T4 ~3 ~* r; U$ h- k. [5 u6 M
personalbest_x=x;# B7 I# e& x; x
personalbest_faval=f; r; N5 k' K0 O6 \
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);
/ i# [. h3 e/ ~1 v% @' F0 r
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
$ i. Y4 |6 u+ s0 M0 }! R
k=1;0 z' z3 C( k% ^9 U3 Q4 l! t
while k<=MaxNum
M4 ?( ^8 o# \
for i=1:particlesize8 t8 ~' \4 S9 ^% l6 }/ C) U' y3 e
for j=1:narvs0 s- Q) ~$ ?& e7 R- H+ \
f(i)=fitness(x(i,j));4 L) C) E# y+ d\" M; T
end8 s\" L; k. \% w6 D( E$ U3 w! m: r
if f(i)<personalbest_faval(i) %判断当前位置是否是历史上最佳位置
V+ b) H, L# a' x: ~0 y
personalbest_faval(i)=f(i);
) y/ r- B N1 @& z P& \: t& [
personalbest_x(i,:)=x(i,:);
2 s# P8 a/ \: e3 j
end% h2 c1 n; V4 f5 l2 X
end
4 F; C* I$ v# q2 F3 g1 B
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);& m. m. z$ \8 a& l; f6 M
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
0 T7 d, a9 H0 H7 E
for i=1:particlesize %更新粒子群里每个个体的最新位置
0 X! r4 A0 \( ?9 V) U( Z1 u* C& \* s
v(i,:)=w*v(i,:)+c1*rand*(personalbest_x(i,:)-x(i,:))...1 @\" }0 C' W6 q# K1 U4 O7 a
+c2*rand*(globalbest_x-x(i,:));7 \* @- _3 P! d9 b* X3 N; j
for j=1:narvs %判断粒子的飞翔速度是否超过了最大飞翔速度0 T& @+ f, }6 h
if v(i,j)>vmax;
3 p9 V* o\" Z5 h) i! U! l0 t5 n
v(i,j)=vmax;* W/ q# l% l* ?2 Y' K9 n' w0 c) R# {% d
elseif v(i,j)<-vmax;
8 e/ h) V# C( E2 B; H/ F
v(i,j)=-vmax;5 f, ~) ]. q/ M- B+ ?0 N
end3 E K1 f5 D) f) A% S
end& i- i9 R& V. E2 N; X# C' e' Z
x(i,:)=x(i,:)+v(i,:);
/ \7 x- Y% o g: b2 F5 u. j1 l
end
2 `8 `0 m# x9 W/ J7 o/ I7 R
if abs(globalbest_faval)<E0,break,end
! K3 @: `7 J, z( `
k=k+1;& [- N- c; \9 t- G- J
end
3 z9 N; o; _$ B+ q6 e' G
Value1=1/globalbest_faval; Value1=num2str(Value1);) r! D% x1 {/ N+ [9 K
% strcat指令可以实现字符的组合输出! q4 i/ o4 i\" W8 q* c, f
disp(strcat('the maximum value','=',Value1));
6 ?) y) b! N2 | E$ ?# Y
%输出最大值所在的横坐标位置
# h( s# J3 Z3 A: g
Value2=globalbest_x; Value2=num2str(Value2);
, C0 u) K. f& \8 `( y# b2 T3 A
disp(strcat('the corresponding coordinate','=',Value2));
/ K4 B3 V ]+ T
x=-2:0.01:2;\" [; A6 O2 |* u
y=200*exp(-0.05.*x).*sin(x);
) L9 W9 {2 p\" k C; i7 o* I
plot(x,y,'m-','linewidth',3);3 q5 K! h Q; L. \+ A0 M
hold on;7 s6 q5 E: s1 \5 h {' O* P3 q
plot(globalbest_x,1/globalbest_faval,'kp','linewidth',4); ^\" o9 T7 l* C' S
legend('目标函数','搜索到的最大值');xlabel('x');ylabel('y');grid on;toc;
R, j2 I* ^' l( \

复制代码

但是得到的结果却是这样的：

而且当我调节粒子群的初始位置的时候，得到的结果相差很大，我想知道设置粒子群的初始位置：
x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置
这句代码是否正确，是用x的最小值-2加上随机矩阵乘以x的总范围4吗？如果是或者不是，我到底哪里出错了呢？

zan