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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()
^0 l! m1 j3 M; [& V2 j/ A; [5 `
clc;clear all;close all;/ S$ f7 Q% Z- e3 G+ M# @) b( Y0 Q
tic; %程序运行计时
! K: d0 `# r9 S/ `- |
E0=0.001; %允许误差
% I: i5 g7 t+ y8 l# }* K+ L+ z
MaxNum=100; %粒子最大迭代次数
3 m( t( L\" B2 N0 Y/ _\" u8 m9 {
narvs=1; %目标函数的自变量个数
) f8 d0 c% d8 p* \/ p
particlesize=30; %粒子群规模 p1 }7 `# r9 D: C* j5 u
c1=2; %每个粒子的个体学习因子，也称为加速常数0 v( A, a8 [! n& Y8 u( q
c2=2; %每个粒子的社会学习因子，也称为加速常数6 R% t; X$ d& h7 E9 u$ j+ E; Y! A
w=0.6; %惯性因子
* R* r* J& o. o# H- i
vmax=0.8; %粒子的最大飞翔速度
; s1 _/ Z7 i# R) C
<font color="#ff0000">x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置</font>! X9 m8 M1 o: y
v=2*rand(particlesize,narvs); %粒子的飞翔速度
( q& A' r$ v* 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，
2 |7 c8 }) T3 v! |8 T
%目标函数是：y=200*exp(-0.05*x)*sin(x)9 y' ~4 W\" \: K* A
%inline命令定义适应度函数如下：
3 @$ H6 c1 V: B) m/ t: U v
fitness=inline('1/(200*exp(-0.05*x)*sin(x))','x');
2 A\" c\" w. |4 Q4 h
%inline定义的适应度函数会使程序运行速度大大降低
) l' e0 J- ~1 I+ f
for i=1:particlesize
5 F: p\" v4 b) f2 f
for j=1:narvs
! C6 z( q; b0 ?, j/ J8 O2 `\" P
f(i)=fitness(x(i,j));1 \( L0 w& K% n
end
5 j: b' G7 J* O' ^6 g! [0 r
end
! _7 _1 u4 v! k
personalbest_x=x;# e9 m$ N6 | R% Z
personalbest_faval=f;
, u$ v0 m4 Q! ^9 |6 T9 O8 {
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);: Q' x/ q3 I( f9 d& _+ U6 ~6 C- N9 P
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
+ ?/ ]- d( s) }
k=1;
7 w% n5 s8 w* V/ }) S( I1 b
while k<=MaxNum
( a8 H1 q4 T7 _, @. H3 b\" M
for i=1:particlesize
. ?8 j0 R( S8 [2 o
for j=1:narvs
; C; Q& t6 U, k4 a% ^
f(i)=fitness(x(i,j));
. J\" a; ^8 d1 r8 Q) b; ^- q
end. f+ F o# d2 I/ b\" b* z
if f(i)<personalbest_faval(i) %判断当前位置是否是历史上最佳位置8 S* I6 s3 j/ Q: o4 V* o, N
personalbest_faval(i)=f(i);
, n; m7 k! n6 x. g4 [
personalbest_x(i,:)=x(i,:);
0 {3 q6 _/ N( f) k. ~3 k
end
; |3 N% @( [3 Y# K) {
end( \1 C. O$ N6 b* x* i
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);
# Z+ K; @' B: K- V
globalbest_x=personalbest_x(i,:);, z N3 m$ {4 u6 Q( R1 F
for i=1:particlesize %更新粒子群里每个个体的最新位置4 s4 M3 J! H$ v+ V: }
v(i,:)=w*v(i,:)+c1*rand*(personalbest_x(i,:)-x(i,:))...% a/ n8 c% X# G6 |& d: ~- x& ^
+c2*rand*(globalbest_x-x(i,:));. y+ _( r9 h* N/ N+ d
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 C- L6 f! z/ ~; q$ Q% n
if v(i,j)>vmax;
! N8 J, P5 Z3 h1 `1 e6 t% |
v(i,j)=vmax;
E5 h; y9 A- Z$ L1 V
elseif v(i,j)<-vmax;+ q* f/ U/ @. m6 X
v(i,j)=-vmax;
1 m/ Q7 p( C\" U I9 l! t
end$ }6 v\" a- @4 w/ H/ f9 F
end
9 [) i* d, l' i7 H
x(i,:)=x(i,:)+v(i,:);( ^: w) u4 w& O8 j
end
! ?7 B& Q4 x4 P6 ]
if abs(globalbest_faval)<E0,break,end, \7 k7 W; U' C0 Q
k=k+1;, z/ z. b; o \- a: ?; @; D& g
end\" [5 U- a( \$ }: M
Value1=1/globalbest_faval; Value1=num2str(Value1);9 R\" e# \\" Q( g\" `
% strcat指令可以实现字符的组合输出' z% X. U) x% q; g+ u
disp(strcat('the maximum value','=',Value1));
/ y5 ~) n4 j, A2 S
%输出最大值所在的横坐标位置
' v. \4 V, ]* P0 T, }5 N' z
Value2=globalbest_x; Value2=num2str(Value2);
% o4 H5 H7 \. x! \$ |& [
disp(strcat('the corresponding coordinate','=',Value2));
- j$ y4 Q l0 P
x=-2:0.01:2;# a B2 R6 A6 ]) }4 q: _# i
y=200*exp(-0.05.*x).*sin(x);
2 }/ S9 T\" y5 ~4 B9 n, z
plot(x,y,'m-','linewidth',3);, [' i$ K: M. `4 w; G
hold on;
6 r+ v. X1 z. j& L* ~
plot(globalbest_x,1/globalbest_faval,'kp','linewidth',4);
. w I1 y) W; K; m# m8 ]& F( U
legend('目标函数','搜索到的最大值');xlabel('x');ylabel('y');grid on;toc;0 n3 `: u7 b% `0 z1 n: u% w

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