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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()
( @( f1 L z9 [; w! P
clc;clear all;close all;' X$ t; ~6 Y7 m% N
tic; %程序运行计时
' D4 z6 m5 u' ~, \1 f ^
E0=0.001; %允许误差% C) G6 F) A8 H# M/ d5 Z, z
MaxNum=100; %粒子最大迭代次数9 i0 M/ r+ s/ g8 p$ p! l4 ~% e
narvs=1; %目标函数的自变量个数 n; M G& A- d3 A' w# N
particlesize=30; %粒子群规模
: e6 h' C M6 v$ {\" g7 X
c1=2; %每个粒子的个体学习因子，也称为加速常数. Q\" Y: S* C$ z' e- V
c2=2; %每个粒子的社会学习因子，也称为加速常数) f* Y! A1 ~& a& L! v& {
w=0.6; %惯性因子
! J0 X# A\" y: P8 i$ ^
vmax=0.8; %粒子的最大飞翔速度
, R3 a\" D0 L7 `, E
<font color="#ff0000">x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置</font>6 i* D+ B: z1 K7 e: V+ G' z. O
v=2*rand(particlesize,narvs); %粒子的飞翔速度+ H! V4 v! C) u\" b8 c\" o
%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 S# f6 r* Q+ v: T$ K8 g
%目标函数是：y=200*exp(-0.05*x)*sin(x)- L! M: a$ B k0 }
%inline命令定义适应度函数如下：
2 R5 m; o# B6 g4 W\" o, `9 W
fitness=inline('1/(200*exp(-0.05*x)*sin(x))','x');
( L, Q8 D6 M2 w
%inline定义的适应度函数会使程序运行速度大大降低' y7 _7 X( V% ?, z) f! p
for i=1:particlesize
+ H, O4 k) ~1 Q
for j=1:narvs d0 _$ d Z% b+ o; O! ~
f(i)=fitness(x(i,j));
. {2 r+ V* A2 c7 q! V: T
end
3 ^% l9 a! ?! F- y; ?3 ]
end4 R# ^7 t, g1 K7 z! b$ Z* ~0 ^. h/ E
personalbest_x=x;: C4 H; O/ j& i
personalbest_faval=f;1 {$ y8 E3 y1 P' H' L' p5 S9 N) ?
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);
2 o* P3 F3 v7 K- D# p\" r
globalbest_x=personalbest_x(i,:);( T0 `% S- c4 h5 c
k=1;0 [2 A5 x0 q, ^ q Z6 @
while k<=MaxNum! ~+ H' U$ n [5 A\" f
for i=1:particlesize
! r3 v+ u: O\" @\" m2 ?
for j=1:narvs _5 f2 Q3 W8 N _9 V H5 i
f(i)=fitness(x(i,j));
+ n5 F2 M2 |. J, t* }1 C' @
end0 L; f: ^, A1 m2 Q/ p; a
if f(i)<personalbest_faval(i) %判断当前位置是否是历史上最佳位置
# D' J3 u G: t/ m: X' b0 e: z% ]
personalbest_faval(i)=f(i);
4 h3 X/ a3 v# \5 z4 |
personalbest_x(i,:)=x(i,:);
% H( K \' ]\" c\" g( H% \; O) b- R
end( m8 F4 H0 M6 s, G+ u
end% F& `' K* p: `2 d. a7 C# P
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);
$ G0 D' \* U, K8 x0 e( y$ c4 o
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
7 c3 _0 d2 n+ M1 t) ]3 k0 ?7 m1 L# r
for i=1:particlesize %更新粒子群里每个个体的最新位置) K3 H% Z5 a, ^
v(i,:)=w*v(i,:)+c1*rand*(personalbest_x(i,:)-x(i,:))...
* l# x) n. m- ?6 g+ [2 ` h: L/ N
+c2*rand*(globalbest_x-x(i,:));
A. s& x4 V; E! 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
/ r& Q, W6 X8 E' e7 O4 z
if v(i,j)>vmax;
- B) q, Y* Z4 i3 \/ x
v(i,j)=vmax;
- w: q% {. D2 p/ J5 Q) L
elseif v(i,j)<-vmax;' T; n+ b& r% c- @! ?( z+ u5 _
v(i,j)=-vmax;\" c+ s6 q2 D b5 K
end1 i8 }, ?) ]: c7 N4 G( J
end
7 q* D2 A7 a6 g3 J& S/ a/ q
x(i,:)=x(i,:)+v(i,:);+ V G. F\" S5 s
end
' I5 w. T6 G# g# Z7 g
if abs(globalbest_faval)<E0,break,end M* r; ?& X$ C/ \! u! y
k=k+1;
. x9 {0 B: H* y8 G, D: R8 O* C* \
end3 _4 `$ a' e& \6 s* ]1 k: [
Value1=1/globalbest_faval; Value1=num2str(Value1);
$ S: t5 g M) Z$ ~# _! G
% strcat指令可以实现字符的组合输出9 G2 F2 t; }5 O1 @- L/ N. J# V0 d
disp(strcat('the maximum value','=',Value1));, R* g4 h; p- M; b. J0 h
%输出最大值所在的横坐标位置' s1 J: U% W; i2 D0 s5 K' T- t
Value2=globalbest_x; Value2=num2str(Value2);
+ N! X\" w( g) m' b6 P
disp(strcat('the corresponding coordinate','=',Value2));
& i# x$ c+ i- r' U. B
x=-2:0.01:2;
( u* R4 ]6 g5 v+ c2 s1 H: |
y=200*exp(-0.05.*x).*sin(x);& Q3 Y! b8 e$ d, v/ @7 `\" E
plot(x,y,'m-','linewidth',3);8 H) q( S9 B& H, Z3 Y
hold on;
7 P# U5 Q% N2 r4 @8 h/ l' C
plot(globalbest_x,1/globalbest_faval,'kp','linewidth',4);
; s1 b5 n R T1 p
legend('目标函数','搜索到的最大值');xlabel('x');ylabel('y');grid on;toc;0 G7 h& N0 p4 i& e

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