【智能优化算法-灰狼算法】基于Cat混沌与高斯变异的灰狼优化算法求解单目标优化问题附Matlab代码

本文涉及的产品
传统型负载均衡 CLB,每月750个小时 15LCU
应用型负载均衡 ALB,每月750个小时 15LCU
EMR Serverless StarRocks,5000CU*H 48000GB*H
简介: 【智能优化算法-灰狼算法】基于Cat混沌与高斯变异的灰狼优化算法求解单目标优化问题附Matlab代码

 ✅作者简介:热爱科研的Matlab仿真开发者,修心和技术同步精进,matlab项目合作可私信。

🍎个人主页:Matlab科研工作室

🍊个人信条:格物致知。

更多Matlab仿真内容点击👇

智能优化算法  神经网络预测雷达通信 无线传感器

信号处理图像处理路径规划元胞自动机无人机

⛄ 内容介绍

针对基本灰狼优化算法在求解复杂问题时同样存在依赖初始种群,过早收敛,易陷入局部最优等缺点,提出一种改进的灰狼优化算法应用于求解函数优化问题中.该算法首先利用混沌Cat映射产生灰狼种群的初始位置,为算法全局搜索过程的种群多样性奠定基础;同时引入粒子群算法中的个体记忆功能以便增强算法的局部搜索能力和加快其收敛速度;最后采用高斯变异扰动和优胜劣汰选择规则对当前最优解进行变异操作以避免算法陷入局部最优.对13个基准测试函数进行仿真实验,结果表明,与基本GWO算法,PSO算法,GA算法以及ACO算法相比,该算法具有更好的求解精度和更快的收敛速度.

⛄ 部分代码

%___________________________________________________________________%

%  Grey Wolf Optimizer (GWO) source codes version 1.0               %

%                                                                   %

%  Developed in MATLAB R2011b(7.13)                                 %

%                                                                   %

%  Author and programmer: Seyedali Mirjalili                        %

%                                                                   %

%         e-Mail: ali.mirjalili@gmail.com                           %

%                 seyedali.mirjalili@griffithuni.edu.au             %

%                                                                   %

%       Homepage: http://www.alimirjalili.com                       %

%                                                                   %

%   Main paper: S. Mirjalili, S. M. Mirjalili, A. Lewis             %

%               Grey Wolf Optimizer, Advances in Engineering        %

%               Software , in press,                                %

%               DOI: 10.1016/j.advengsoft.2013.12.007               %

%                                                                   %

%___________________________________________________________________%

% Grey Wolf Optimizer

function [Alpha_score,Alpha_pos,Convergence_curve]=GWO(SearchAgents_no,Max_iter,lb,ub,dim,fobj)

% initialize alpha, beta, and delta_pos

Alpha_pos=zeros(1,dim);

Alpha_score=inf; %change this to -inf for maximization problems

Beta_pos=zeros(1,dim);

Beta_score=inf; %change this to -inf for maximization problems

Delta_pos=zeros(1,dim);

Delta_score=inf; %change this to -inf for maximization problems

%Initialize the positions of search agents

Positions=initialization(SearchAgents_no,dim,ub,lb);

Convergence_curve=zeros(1,Max_iter);

l=0;% Loop counter

% Main loop

while l<Max_iter

   for i=1:size(Positions,1)  

       

      % Return back the search agents that go beyond the boundaries of the search space

       Flag4ub=Positions(i,:)>ub;

       Flag4lb=Positions(i,:)<lb;

       Positions(i,:)=(Positions(i,:).*(~(Flag4ub+Flag4lb)))+ub.*Flag4ub+lb.*Flag4lb;              

       

       % Calculate objective function for each search agent

       fitness=fobj(Positions(i,:));

       

       % Update Alpha, Beta, and Delta

       if fitness<Alpha_score

           Alpha_score=fitness; % Update alpha

           Alpha_pos=Positions(i,:);

       end

       

       if fitness>Alpha_score && fitness<Beta_score

           Beta_score=fitness; % Update beta

           Beta_pos=Positions(i,:);

       end

       

       if fitness>Alpha_score && fitness>Beta_score && fitness<Delta_score

           Delta_score=fitness; % Update delta

           Delta_pos=Positions(i,:);

       end

   end

     

   a=2-l*((2)/Max_iter); % a decreases linearly fron 2 to 0

   

   % Update the Position of search agents including omegas

   for i=1:size(Positions,1)

       for j=1:size(Positions,2)    

                     

           r1=rand(); % r1 is a random number in [0,1]

           r2=rand(); % r2 is a random number in [0,1]

           

           A1=2*a*r1-a; % Equation (3.3)

           C1=2*r2; % Equation (3.4)

           

           D_alpha=abs(C1*Alpha_pos(j)-Positions(i,j)); % Equation (3.5)-part 1

           X1=Alpha_pos(j)-A1*D_alpha; % Equation (3.6)-part 1

                     

           r1=rand();

           r2=rand();

           

           A2=2*a*r1-a; % Equation (3.3)

           C2=2*r2; % Equation (3.4)

           

           D_beta=abs(C2*Beta_pos(j)-Positions(i,j)); % Equation (3.5)-part 2

           X2=Beta_pos(j)-A2*D_beta; % Equation (3.6)-part 2      

           

           r1=rand();

           r2=rand();

           

           A3=2*a*r1-a; % Equation (3.3)

           C3=2*r2; % Equation (3.4)

           

           D_delta=abs(C3*Delta_pos(j)-Positions(i,j)); % Equation (3.5)-part 3

           X3=Delta_pos(j)-A3*D_delta; % Equation (3.5)-part 3            

           

           Positions(i,j)=(X1+X2+X3)/3;% Equation (3.7)

           

       end

   end

   l=l+1;    

   Convergence_curve(l)=Alpha_score;

end

⛄ 运行结果

image.gif编辑

image.gif编辑

⛄ 参考文献

[1]徐辰华, 李成县, 喻昕,等. 基于Cat混沌与高斯变异的改进灰狼优化算法[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(4):10.

❤️ 关注我领取海量matlab电子书和数学建模资料

❤️部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除

相关实践学习
SLB负载均衡实践
本场景通过使用阿里云负载均衡 SLB 以及对负载均衡 SLB 后端服务器 ECS 的权重进行修改,快速解决服务器响应速度慢的问题
负载均衡入门与产品使用指南
负载均衡(Server Load Balancer)是对多台云服务器进行流量分发的负载均衡服务,可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力,通过消除单点故障提升应用系统的可用性。 本课程主要介绍负载均衡的相关技术以及阿里云负载均衡产品的使用方法。
相关文章
|
19天前
|
存储
基于遗传算法的智能天线最佳阵列因子计算matlab仿真
本课题探讨基于遗传算法优化智能天线阵列因子,以提升无线通信系统性能,包括信号质量、干扰抑制及定位精度。通过MATLAB2022a实现的核心程序,展示了遗传算法在寻找最优阵列因子上的应用,显著改善了天线接收功率。
|
24天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于GWO灰狼优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
本项目展示了基于分组卷积神经网络(GroupCNN)和灰狼优化(GWO)的时间序列回归预测算法。算法运行效果良好,无水印展示。使用Matlab2022a开发,提供完整代码及详细中文注释。GroupCNN通过分组卷积减少计算成本,GWO则优化超参数,提高预测性能。项目包含操作步骤视频,方便用户快速上手。
|
29天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 算法
【MM2024】面向 StableDiffusion 的多目标图像编辑算法 VICTORIA
阿里云人工智能平台 PAI 团队与华南理工大学合作在国际多媒体顶级会议 ACM MM2024 上发表 VICTORIA 算法,这是一种面向 StableDiffusion 的多目标图像编辑算法。VICTORIA 通过文本依存关系来修正图像编辑过程中的交叉注意力图,从而确保关系对象的一致性,支持用户通过修改描述性提示一次性编辑多个目标。
|
7天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于GA-PSO-SVM算法的混沌背景下微弱信号检测matlab仿真
本项目基于MATLAB 2022a,展示了SVM、PSO、GA-PSO-SVM在混沌背景下微弱信号检测中的性能对比。核心程序包含详细中文注释和操作步骤视频。GA-PSO-SVM算法通过遗传算法和粒子群优化算法优化SVM参数,提高信号检测的准确性和鲁棒性,尤其适用于低信噪比环境。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法 Python
群智能算法:深入解读人工水母算法:原理、实现与应用
近年来,受自然界生物行为启发的优化算法备受关注。人工水母算法(AJSA)模拟水母在海洋中寻找食物的行为,是一种新颖的优化技术。本文详细解读其原理及实现步骤,并提供代码示例,帮助读者理解这一算法。在多模态、非线性优化问题中,AJSA表现出色,具有广泛应用前景。
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于GWO灰狼优化的CNN-LSTM的时间序列回归预测matlab仿真
本项目展示了一种结合灰狼优化(GWO)与深度学习模型(CNN和LSTM)的时间序列预测方法。GWO算法高效优化模型超参数,提升预测精度。CNN提取局部特征,LSTM处理长序列依赖,共同实现准确的未来数值预测。项目包括MATLAB 2022a环境下运行的完整代码及视频教程,代码内含详细中文注释,便于理解和操作。
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于GWO灰狼优化的CNN-GRU的时间序列回归预测matlab仿真
时间序列预测关键在于有效利用历史数据预测未来值。本研究采用卷积神经网络(CNN)提取时间序列特征,结合GRU处理序列依赖性,并用灰狼优化(GWO)精调模型参数。CNN通过卷积与池化层提取数据特征,GRU通过更新门和重置门机制有效管理长期依赖。GWO模拟灰狼社群行为进行全局优化,提升预测准确性。本项目使用MATLAB 2022a实现,含详细中文注释及操作视频教程。
|
3月前
|
机器学习/深度学习 监控 算法
R-CNN系列目标算法
8月更文挑战第12天
|
4月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
Python实现WOA智能鲸鱼优化算法优化支持向量机分类模型(SVC算法)项目实战
Python实现WOA智能鲸鱼优化算法优化支持向量机分类模型(SVC算法)项目实战
313 4
|
4月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
Python实现WOA智能鲸鱼优化算法优化支持向量机回归模型(LinearSVR算法)项目实战
Python实现WOA智能鲸鱼优化算法优化支持向量机回归模型(LinearSVR算法)项目实战
259 2