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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()+ u% x+ r7 L% B1 c. U' ]2 b: U4 t
clc;clear all;close all;% M9 m4 K8 A- W% c2 ~5 M0 l
tic; %程序运行计时
/ ^; q' g6 T6 k$ u+ E
E0=0.001; %允许误差
% l3 I+ ^: H3 V) o6 y& \6 ?
MaxNum=100; %粒子最大迭代次数
: N6 w& w# z3 b- v
narvs=1; %目标函数的自变量个数
& D! c# T, @, E% {
particlesize=30; %粒子群规模
; D6 d4 E* I4 R\" F! j2 b5 f+ B, e
c1=2; %每个粒子的个体学习因子，也称为加速常数2 ?8 ]\" ?# ^ H( J
c2=2; %每个粒子的社会学习因子，也称为加速常数9 V2 r\" w3 F; ^
w=0.6; %惯性因子
\" t% R. Q/ k; o* {* `
vmax=0.8; %粒子的最大飞翔速度
) v' u6 i) G/ T* v! x
<font color="#ff0000">x=-2+4*rand(particlesize,narvs); %粒子所在的位置</font>7 v/ p, } u* l
v=2*rand(particlesize,narvs); %粒子的飞翔速度
4 O1 u, k- T7 v2 i* A+ R
%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，, J T\" [1 ^) B, q, d$ [( F
%目标函数是：y=200*exp(-0.05*x)*sin(x)
$ b- F0 y3 t0 R% ]0 @( f9 S
%inline命令定义适应度函数如下：- n3 d1 s- f; g9 ]4 i/ S5 |9 C
fitness=inline('1/(200*exp(-0.05*x)*sin(x))','x');$ f, [3 v( Z( w
%inline定义的适应度函数会使程序运行速度大大降低
. v* u5 H! s& ?/ Q& z' S# I# L/ _
for i=1:particlesize# x9 M) e0 w8 n1 }
for j=1:narvs
; Z3 n: r, Q$ o. J8 K0 Q* t
f(i)=fitness(x(i,j));3 g! s& Z' Q0 r2 o
end# J5 I6 w4 \\" _9 Y% V6 q
end2 u% ^5 U* R4 M6 y' s
personalbest_x=x;
. t/ k! Q4 T; z N' u6 B5 B3 f; b' A
personalbest_faval=f;\" k6 Q; a9 f/ A8 a7 U$ ~9 [! s
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);
+ g/ r8 L1 m# U+ _; P5 I$ q
globalbest_x=personalbest_x(i,:);
* t6 x7 t9 f# u$ c( b\" P, {% p
k=1;) Y' f, P+ w Y\" P8 u) ]\" D: Z
while k<=MaxNum9 F, u0 ], K8 s- T o) _! P
for i=1:particlesize& G3 y# q, {; j6 l. F- w+ G0 Y* ^
for j=1:narvs
, P* C3 z# r$ L7 [& e
f(i)=fitness(x(i,j));! q2 ?' p1 Y7 s. T8 a+ n
end. |, w$ c2 W- J2 d+ Z) m, V3 P
if f(i)<personalbest_faval(i) %判断当前位置是否是历史上最佳位置
* e! |( r7 }$ h/ u E, @# {
personalbest_faval(i)=f(i);
- z9 q7 h4 ^9 V3 |6 E
personalbest_x(i,:)=x(i,:);
; W$ D* R/ R; B/ A9 Q
end+ W( Z) i: I\" e. R2 @9 M6 z' o: Z# F
end
4 M9 C% |7 L0 J8 ]) U* c' b
[globalbest_faval i]=min(personalbest_faval);\" A8 D\" t8 x0 o Q# y2 [2 p5 h
globalbest_x=personalbest_x(i,:);3 B4 h\" J4 L2 e, o
for i=1:particlesize %更新粒子群里每个个体的最新位置
$ z& S' J9 f- k( w! i* d
v(i,:)=w*v(i,:)+c1*rand*(personalbest_x(i,:)-x(i,:))...' R7 I\" y2 R# O1 h! l
+c2*rand*(globalbest_x-x(i,:));
4 u8 e) b: c- M2 q, B0 O
for j=1:narvs %判断粒子的飞翔速度是否超过了最大飞翔速度# e$ t! N! z: ^
if v(i,j)>vmax;
5 Q) Y9 G* j9 `; U H
v(i,j)=vmax;
( |# f! Q/ d. g$ q' N* t
elseif v(i,j)<-vmax;
: l: W$ x- v2 J* Q\" |5 E
v(i,j)=-vmax;. v: Q7 y* H9 N1 i7 \6 L- F
end$ j/ b6 O( Y {9 p. G
end
' T0 t0 K( L. a/ y( e, ^
x(i,:)=x(i,:)+v(i,:);, |# Z2 T9 j V6 G/ q6 M\" j
end
9 C, h8 a `0 n: l3 Y
if abs(globalbest_faval)<E0,break,end* n$ W8 P [/ d\" F* M( Y; @
k=k+1;, C( x* [+ h! i5 k) v2 q; |\" c
end
' L' _: [9 E* J* }# m1 `. P: P$ F) h
Value1=1/globalbest_faval; Value1=num2str(Value1);, R' n7 h0 c2 p1 W8 q
% strcat指令可以实现字符的组合输出 O& ~( t0 u; [+ {
disp(strcat('the maximum value','=',Value1));6 o0 Z! D0 T2 ^4 r
%输出最大值所在的横坐标位置
5 r5 P3 J4 e$ i9 p7 w, j* M
Value2=globalbest_x; Value2=num2str(Value2);1 V1 h; x. y% Z
disp(strcat('the corresponding coordinate','=',Value2));+ b$ y; L& W9 ?- L% D
x=-2:0.01:2;
* x% g. M. T\" d$ m
y=200*exp(-0.05.*x).*sin(x);
/ {, E3 c1 L. }: t) o' ]2 S7 `( a
plot(x,y,'m-','linewidth',3);
2 H' y/ D( `, m; j. T- G
hold on;1 F b4 Z6 q/ |& x) X4 i
plot(globalbest_x,1/globalbest_faval,'kp','linewidth',4);4 I: ^# @4 \, \. Q
legend('目标函数','搜索到的最大值');xlabel('x');ylabel('y');grid on;toc;1 z' c) W e. |* o( B! S4 d1 X8 i

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