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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 |正序浏览

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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()4 Q7 I, V0 T! d. V. N* P
clc;clear all;close all;1 i u$ @# S# K. ~: a\" `; p
tic; %程序运行计时 y$ s+ p& q' h
E0=0.001; %允许误差# i) C, U, l* e& c; ~% z) y
MaxNum=100; %粒子最大迭代次数
7 d! h+ y9 u: }* ~2 V& j
narvs=1; %目标函数的自变量个数\" M+ n3 i) {( e) @8 p+ s
particlesize=30; %粒子群规模
& H: u9 f, R# e9 y) B) \
c1=2; %每个粒子的个体学习因子，也称为加速常数0 ^: R T) z* J) f2 l! D\" z! f, A
c2=2; %每个粒子的社会学习因子，也称为加速常数( \7 ?2 v9 T m! y6 a* I
w=0.6; %惯性因子
6 l W% ~) X0 K6 j# e
vmax=0.8; %粒子的最大飞翔速度
! R$ u8 C2 ^& z( Q) X. t
<font color="#ff0000">x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置</font>
: e, k% G/ d7 s, ~( U) W1 `8 K
v=2*rand(particlesize,narvs); %粒子的飞翔速度
3 B$ e2 s( r/ V1 x& b5 w# B
%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，( N% G& r c Q6 m! q; t r
%目标函数是：y=200*exp(-0.05*x)*sin(x)
9 q2 {! g, x& w; z/ P
%inline命令定义适应度函数如下：, \2 H. u% s7 h$ ^
fitness=inline('1/(200*exp(-0.05*x)*sin(x))','x');
. c, D) y6 d/ K: Y1 R; ~
%inline定义的适应度函数会使程序运行速度大大降低
$ h$ _1 q4 b9 D R
for i=1:particlesize6 o\" s/ \0 |% _) Q
for j=1:narvs
8 v0 g+ l7 Z% Y9 r G\" K/ Z
f(i)=fitness(x(i,j));
end
h# }6 h8 `; ^/ v% Z
end
' L. I9 V: v, Z# w) ~
personalbest_x=x;
5 [) e2 E* n. c. n& b2 J7 z
personalbest_faval=f;
: ?8 B t% J* b\" X n( m
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);8 K, |0 W( p# ?6 [
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
Q) K6 ?( R) X
k=1;
# j% X8 Y\" f1 j& {* b
while k<=MaxNum$ O0 X0 c! U7 y- T& P% k
for i=1:particlesize! A/ H: _ K) q8 {# c, A
for j=1:narvs
( h2 G! L0 v# S' E+ K
f(i)=fitness(x(i,j));
) F- i* o( [( `
end
& R& m2 w6 ?3 J9 u0 ?2 @7 k
if f(i)<personalbest_faval(i) %判断当前位置是否是历史上最佳位置, k! K2 L; g5 w1 O7 V) S! ^# _# b0 v\" N
personalbest_faval(i)=f(i);
8 a, }. g2 {& ]0 Z4 F4 B
personalbest_x(i,:)=x(i,:);
8 [. C6 r$ z |& e& J1 o
end0 V- q( h0 |6 m; A
end; r; d: `/ w( \9 c2 d `
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);% |6 _; |: X' u2 ?
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
2 t7 ?1 w- B' V; n8 x _. m5 ~\" ]
for i=1:particlesize %更新粒子群里每个个体的最新位置
2 ~1 {* O: D7 s; G
v(i,:)=w*v(i,:)+c1*rand*(personalbest_x(i,:)-x(i,:))...
- [# u. d( v q5 |* u
+c2*rand*(globalbest_x-x(i,:));
5 T8 `' r2 G4 M
for j=1:narvs %判断粒子的飞翔速度是否超过了最大飞翔速度! F3 j( v9 ^0 ?1 x3 C4 V
if v(i,j)>vmax;' F9 n* r. o0 N\" H1 L3 O\" n
v(i,j)=vmax;
( R: k. Z% y- C
elseif v(i,j)<-vmax;
( V% M# K9 y5 g- h% }# ?6 h; H
v(i,j)=-vmax;
[( T\" e1 x8 r! A' f* P3 ~
end4 C& O0 N4 M, ]9 @9 i8 `9 r% J6 U
end
O- X# R. Y- _! C4 V
x(i,:)=x(i,:)+v(i,:);# D\" l( ?) j) Y7 B9 `
end
% w( ~# w- j# J
if abs(globalbest_faval)<E0,break,end
?+ J2 P3 v5 ~# Q1 q$ W9 ~3 J( ^+ O
k=k+1;
) K8 B, G5 e) j: j, Y$ S5 {& c$ C
end
0 J7 [+ B) `8 c0 r% B' M6 W& o% }
Value1=1/globalbest_faval; Value1=num2str(Value1);
! J$ \0 I! H8 L+ s, Y1 W
% strcat指令可以实现字符的组合输出
8 m% P9 q# e; V- t7 C; k$ X
disp(strcat('the maximum value','=',Value1)); \8 j$ X4 H7 j# j\" e\" {: x
%输出最大值所在的横坐标位置
& S1 g/ A' J D; }( d+ ^
Value2=globalbest_x; Value2=num2str(Value2);
' z8 e* R2 z% G Y
disp(strcat('the corresponding coordinate','=',Value2));+ J1 c8 {6 ^; e- ?: b: `+ x
x=-2:0.01:2;
: [- u& u2 b# J- C9 \2 |* s
y=200*exp(-0.05.*x).*sin(x);5 L! a: ?\" c/ \& x: f7 i8 \
plot(x,y,'m-','linewidth',3);! H- a e/ G$ {0 F
hold on;( k2 z. }- a/ S
plot(globalbest_x,1/globalbest_faval,'kp','linewidth',4);1 Y$ Z9 L( q% P9 W' Y6 o, M. E
legend('目标函数','搜索到的最大值');xlabel('x');ylabel('y');grid on;toc;
! M. p7 M\" Y1 Z) g, S4 h- Q, m1 b

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