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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()
- N! x+ k6 i1 ]) T/ D
clc;clear all;close all;) H% u% g# Y; F% ^+ W+ z! l
tic; %程序运行计时0 h1 ?6 D1 D& q+ o9 p+ Q
E0=0.001; %允许误差% W+ ^2 l9 _2 C- G
MaxNum=100; %粒子最大迭代次数
# @3 k O7 J9 B% {6 f9 t
narvs=1; %目标函数的自变量个数$ s7 o& U; |# s
particlesize=30; %粒子群规模
# e- Q o- r2 K+ e
c1=2; %每个粒子的个体学习因子，也称为加速常数% S# p ^9 K% U* u/ v
c2=2; %每个粒子的社会学习因子，也称为加速常数1 s7 n$ i n# |& r; M
w=0.6; %惯性因子6 W, v- w# _$ O2 P4 P; p
vmax=0.8; %粒子的最大飞翔速度) M; i8 g* K# o! x
<font color="#ff0000">x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置</font>
3 T9 N0 P( u h
v=2*rand(particlesize,narvs); %粒子的飞翔速度2 g\" W! F& [- t9 `
%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，
^# _& y5 V( Y* p& V\" ^
%目标函数是：y=200*exp(-0.05*x)*sin(x); E4 {9 E4 T0 C! q! ^+ P
%inline命令定义适应度函数如下：
2 [, V7 V\" i% K3 T3 o' x9 j( {
fitness=inline('1/(200*exp(-0.05*x)*sin(x))','x');
A, J9 p$ X8 z. s1 ~\" O
%inline定义的适应度函数会使程序运行速度大大降低
' m. ?) m* x- Y2 K! l; D- ^
for i=1:particlesize5 C+ C* ]$ E: q$ ?! z8 F8 V
for j=1:narvs# W0 i- ~ z F' [+ a7 {. f\" ~0 m
f(i)=fitness(x(i,j));
. f2 K# o0 S: g( l
end6 n8 B ^! o, ~' G( o; ^+ o
end
O& L+ i5 ?* {* ~
personalbest_x=x;7 ^1 J! v4 o8 P5 F; P/ z
personalbest_faval=f;. g9 z: }: r) p9 G/ ^
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);- n, J5 u6 E\" g$ }3 T2 _. r9 o
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
H8 j& T- i U1 z
k=1;1 D$ d\" t' ^8 e, |# I7 _
while k<=MaxNum6 a$ W4 g/ K( e( l
for i=1:particlesize
- z2 a+ _( C) i: X: c
for j=1:narvs6 ^6 @\" A) o( M$ K8 C/ r2 g5 F
f(i)=fitness(x(i,j));
( v. |& f. J* D) X
end
+ A, H( r3 E8 g3 q$ M$ k$ k
if f(i)<personalbest_faval(i) %判断当前位置是否是历史上最佳位置- t$ F V( {1 Q& t9 |
personalbest_faval(i)=f(i);
+ R$ b# M4 s8 o1 L- d
personalbest_x(i,:)=x(i,:);2 J7 a) F; v5 \
end
1 H; N( P$ s. d2 U
end/ s\" U) D X/ m
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);
( A2 x\" r& a, @: K k, ]3 B\" g
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
+ N* |$ h9 G; _
for i=1:particlesize %更新粒子群里每个个体的最新位置8 U$ N* ~7 G* J3 a) ~8 v5 ~. h
v(i,:)=w*v(i,:)+c1*rand*(personalbest_x(i,:)-x(i,:))...
; k4 q a2 t e6 Y* C6 W6 H
+c2*rand*(globalbest_x-x(i,:));
- p# b2 i3 S0 {0 ]) m' f! w( w
for j=1:narvs %判断粒子的飞翔速度是否超过了最大飞翔速度
\" o8 H$ ^0 v: P N
if v(i,j)>vmax;
! j/ a6 m+ ~9 M
v(i,j)=vmax;; F, y, e2 o3 O9 I7 q* Q/ D, U
elseif v(i,j)<-vmax;# b: J: }4 M6 w! k
v(i,j)=-vmax;/ N+ ` `* @4 I+ \7 C* g
end
% B/ U! x% p g! e6 B. g
end F+ M% a6 g5 D* d7 F: D
x(i,:)=x(i,:)+v(i,:);
( {& n+ z1 B( M1 F
end* _- ?+ f/ B/ |
if abs(globalbest_faval)<E0,break,end/ Q6 S+ w6 w* U, V) b' B
k=k+1;
8 V- y, [0 K. g+ c& C8 ~\" e& ]/ h
end
& V6 Y2 _5 o l\" J% s
Value1=1/globalbest_faval; Value1=num2str(Value1);* x' `& S$ B; L
% strcat指令可以实现字符的组合输出
3 u7 _1 J) i& ?% `; |
disp(strcat('the maximum value','=',Value1));
/ b+ W) D/ n* e' ?
%输出最大值所在的横坐标位置
% o ^6 o- o% x m+ b w6 [
Value2=globalbest_x; Value2=num2str(Value2);
' J: M; m7 _7 F f\" G
disp(strcat('the corresponding coordinate','=',Value2));8 Y/ F9 c& C# ~
x=-2:0.01:2;# v b8 g; T& n7 u
y=200*exp(-0.05.*x).*sin(x);
3 n9 r8 P1 W; f, g5 x7 o
plot(x,y,'m-','linewidth',3);0 d+ b7 w' c0 `* n\" P
hold on;
+ b$ y% I9 A0 ]. y! S! D
plot(globalbest_x,1/globalbest_faval,'kp','linewidth',4);
' b7 \0 O0 `! ~+ I7 h' E9 t
legend('目标函数','搜索到的最大值');xlabel('x');ylabel('y');grid on;toc;\" p' C9 p: W: M- }4 J, V

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