使用PSO（粒子群算法）来寻找一个适应度函数的最小值（python代码）

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这个函数式是一个典型的优化问题中的目标函数，通常称为Rosenbrock函数。其一般形式如下：
Rosenbrock函数：
1 Q) ~) o3 Q" H  Rf(x) = Σ[100 * (x[i+1] - x^2)^2 + (1 - x)^2]
2 ]) z! M+ W4 p其中，x 是一个 n 维向量，i 表示向量的索引，Σ 表示对所有索引 i 求和。通常，这个函数的目标是找到使 f(x) 最小化的 x 值，即找到能够使 Rosenbrock 函数取得最小值的 x 向量。
Rosenbrock函数是一个经典的非凸优化问题，其最小值在 x = [1, 1, …, 1] 处，且最小值为 0。这个函数通常用于测试和比较优化算法的性能，因为它包含了平均梯度和高度狭长的峡谷，对于许多优化算法来说是一个挑战。
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在本代码中是一个粒子群优化（Particle Swarm Optimization，PSO）算法的Python实现。PSO算法用于优化一个适应函数（fitness function）即上述介绍的Rosenbrock函数。以下是代码中的关键部分和类的解释：
1.fit_fun(x): fit_fun 是一个适应函数，用于计算粒子的适应度值。
2.Particle 类：这个类表示粒子的属性和行为，包括位置、速度、最佳位置和适应度值。每个粒子都有随机初始化的位置和速度，并计算其初始适应度值。
6 l% H2 ?9 Q7 |  O9 ]3.PSO 类：这个类实现了PSO算法的主要逻辑。它包括对种群的初始化，以及算法参数如维度、粒子数量、迭代次数等的设置。PSO算法的核心思想是通过不断更新粒子的位置和速度来寻找适应度函数的最小值。
( k7 K5 H, U, O' t, b: _1 H$ P
! G0 e/ g' s/ J最终运行结果如下：

具体代码如下：



  a- Y  f2 G8 Y+ `. f+ {
1 M% z9 K! ?0 Q) `5 C
" I0 W; i& h% R; F/ M; M& d, V
# [5 X3 U$ r2 ]: J. D- }, R