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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()
6 i% N9 _2 h6 x+ ~8 B' V
clc;clear all;close all;
/ c0 C' F$ y5 z1 s, _$ _+ r
tic; %程序运行计时
0 g0 Z\" y: R3 q( l0 Y4 l( `8 L0 ~' U
E0=0.001; %允许误差
, q7 e& J2 @2 w\" b, S
MaxNum=100; %粒子最大迭代次数
2 A& O( [9 a$ u! r- \; u7 i
narvs=1; %目标函数的自变量个数: ~5 a0 l. p% v9 v2 x s! S: a$ X
particlesize=30; %粒子群规模' u/ [6 b9 a2 p8 a; s8 b
c1=2; %每个粒子的个体学习因子，也称为加速常数
$ x! ^/ O( @5 r1 N, Q8 R
c2=2; %每个粒子的社会学习因子，也称为加速常数' K* y, Z- ]: |7 _5 z
w=0.6; %惯性因子\" B C Q. z2 Q
vmax=0.8; %粒子的最大飞翔速度
/ y8 y- A+ ~! ]3 s8 u/ ^, X; s# e4 ?
<font color="#ff0000">x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置</font>
! P2 e( n- m% u! T$ Z# c
v=2*rand(particlesize,narvs); %粒子的飞翔速度
1 B$ F1 V% k9 T) X ]) @* Z
%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，
6 S( V1 ~$ `2 y, o( }9 ]\" Q
%目标函数是：y=200*exp(-0.05*x)*sin(x)
5 y0 p) U% e\" F* Q
%inline命令定义适应度函数如下：
) f3 t- f2 x. R$ X- E I) Y4 A6 t
fitness=inline('1/(200*exp(-0.05*x)*sin(x))','x');
- W p: R0 m1 X# _. d) ^) G
%inline定义的适应度函数会使程序运行速度大大降低
x2 P, y ~! I% x8 Y, t H3 b
for i=1:particlesize. V& s4 p, U+ n
for j=1:narvs
6 k& _( m( z# V$ z8 @6 v
f(i)=fitness(x(i,j));
9 K& u/ _1 R( C1 B( E& a
end% l* s\" o8 f+ P a* \) o w* r U% P
end
% C. ~( v& C) z
personalbest_x=x;
3 C+ q, q- |; R3 a
personalbest_faval=f;* R0 Y. o) y% Z. `
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);/ P; ?: u4 v) n' t, _. O0 \' t
globalbest_x=personalbest_x(i,:);* D& P3 q$ B# @8 b7 ], h
k=1;
4 V/ L3 a/ D! p/ K% @$ G5 i/ B. g2 O
while k<=MaxNum
5 T/ C* u6 x\" F3 n/ \7 ~* ?5 `3 f
for i=1:particlesize6 R6 o2 {7 f; y3 `7 h: W5 Z
for j=1:narvs
' D) T\" ^! I6 I; j2 H+ f9 D
f(i)=fitness(x(i,j));
# k) N# {) @, m) [. b/ j7 `1 s
end
% Y, D! [5 n) F* g6 y |# W. @
if f(i)<personalbest_faval(i) %判断当前位置是否是历史上最佳位置 \6 ~5 R0 p/ y2 q x: p7 I$ y! F
personalbest_faval(i)=f(i);
! o! U! U1 Q r- F2 F& q. ~: Z% v. V
personalbest_x(i,:)=x(i,:);
' U: P% v. D7 k
end\" j0 Q& v: H' \ l I
end, ?+ W0 M' l. v( N( H, S
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);
7 v5 V) S2 ?; b& s7 l3 O+ k
globalbest_x=personalbest_x(i,:);. l: x- U! Q1 ^, n5 i& `; r+ }% E
for i=1:particlesize %更新粒子群里每个个体的最新位置
; e% E3 q# W: R1 \\" o0 a
v(i,:)=w*v(i,:)+c1*rand*(personalbest_x(i,:)-x(i,:))...
! T, Q8 R& N! }. k8 ]
+c2*rand*(globalbest_x-x(i,:));% G5 P2 ?# V: }8 o& j x$ y
for j=1:narvs %判断粒子的飞翔速度是否超过了最大飞翔速度) v+ q, h/ k\" ]; E7 m. I\" y
if v(i,j)>vmax;
% E4 j6 E' U9 @% U, g$ d
v(i,j)=vmax;$ T1 {- ?# p$ c/ a
elseif v(i,j)<-vmax;# @$ p I# I6 @5 r3 L7 P2 j% ^8 I
v(i,j)=-vmax;
. \' y, f+ N( I, F& [
end f% }7 p9 p I+ \ K/ ^ |
end. z) W$ i b! @+ D: i3 s
x(i,:)=x(i,:)+v(i,:);+ h* n' i# I$ z& S\" t) e
end
; H) g3 u( Q0 U- F1 T7 p# Q
if abs(globalbest_faval)<E0,break,end4 ~\" l/ A2 ]: S7 r
k=k+1;' O% l\" u3 F* K8 [9 c\" L8 x; R
end
( O; m. @\" [' [: l* k# ?' U. L
Value1=1/globalbest_faval; Value1=num2str(Value1);
' z- S! b: D6 _( v! O/ G( e7 F
% strcat指令可以实现字符的组合输出: l: n* r* L4 r4 n4 h) G# g U
disp(strcat('the maximum value','=',Value1));/ x1 p. |6 ^* B+ q( E/ m
%输出最大值所在的横坐标位置0 |2 Q/ x6 f# p# ~5 X# O* F\" {
Value2=globalbest_x; Value2=num2str(Value2);
3 O& m8 P. L% |
disp(strcat('the corresponding coordinate','=',Value2));
# ? v5 |4 O7 O3 g8 i# g4 ^% x& d
x=-2:0.01:2;$ W! a8 ~: l0 s# y$ g
y=200*exp(-0.05.*x).*sin(x);- t0 F6 T# L8 ^
plot(x,y,'m-','linewidth',3);
% @3 J' _2 {; u5 m; P
hold on;
; a a% H# O2 @8 E0 {
plot(globalbest_x,1/globalbest_faval,'kp','linewidth',4);& [% Q9 ^7 ]9 w: F S
legend('目标函数','搜索到的最大值');xlabel('x');ylabel('y');grid on;toc;/ r. z- Y\" w; U

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