切尔诺贝利灾难优化器附matlab代码 (CDO)

简介: 切尔诺贝利灾难优化器附matlab代码 (CDO)

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⛄ 内容介绍

提出了一种新的元启发式优化方法,即“切尔诺贝利灾难优化器(CDO)”。拟议方法背后的基本概念和原则受到切尔诺贝利核反应堆堆芯爆炸的启发。在 CDO 中,由于核不稳定性而发生放射性,核不稳定性会发出不同类型的辐射。这些辐射中最常见的种类称为伽马、贝塔和阿尔法粒子。这些粒子从爆炸点(高压点)飞向低压点(人体站立点),对人体有害。CDO 模拟核辐射过程,同时在核爆炸后附着人体。实现了核爆和附着人的主要步骤,其中伽马、贝塔和阿尔法粒子参与了这个过程。

⛄ 部分代码

%___________________________________________________________________%

% Chernobyl Disaster Optimizer (CDO) source codes version 1.0       %

%                                                                   %

%  Developed in MATLAB 2020                                         %

%                                                                   %

%                                    %

%                                                                   %

%         e-Mail: sh7adeh1990@hotmail.com                           %

%                    

%                                                                   %

%   Main paper: H. Shehadeh (2023).          

%               Chernobyl Disaster Optimizer (CDO):

%               A Novel Metaheuristic Method for Global Optimization,

%               Neural Computing and Applications.                  %

%               DOI: https://dx.doi.org/10.1007/s00521-023-08261-1  %

%                                                                   %

%  other algorithms available on: https://github.com/sh7adeh1990    %

%___________________________________________________________________%


% functions are in Appendix A in the paper


% lb is the lower bound: lb=[lb_1,lb_2,...,lb_d]

% up is the uppper bound: ub=[ub_1,ub_2,...,ub_d]

% dim is the number of variables (dimension of the problem)


function [lb,ub,dim,fobj] = Get_Functions_details(F)



switch F

   case 'F1'

       fobj = @F1;

       lb=-100;

       ub=100;

       dim=30;

       

   case 'F2'

       fobj = @F2;

       lb=-10;

       ub=10;

       dim=30;

       

   case 'F3'

       fobj = @F3;

       lb=-100;

       ub=100;

       dim=30;

       

   case 'F4'

       fobj = @F4;

       lb=-100;

       ub=100;

       dim=30;

       

   case 'F5'

       fobj = @F5;

       lb=-30;

       ub=30;

       dim=30;

       

   case 'F6'

       fobj = @F6;

       lb=-100;

       ub=100;

       dim=30;

       

   case 'F7'

       fobj = @F7;

       lb=-1.28;

       ub=1.28;

       dim=30;

       

   case 'F8'

       fobj = @F8;

       lb=-500;

       ub=500;

       dim=30;

       

   case 'F9'

       fobj = @F9;

       lb=-5.12;

       ub=5.12;

       dim=30;

       

   case 'F10'

       fobj = @F10;

       lb=-32;

       ub=32;

       dim=30;

       

   case 'F11'

       fobj = @F11;

       lb=-600;

       ub=600;

       dim=30;

       

   case 'F12'

       fobj = @F12;

       lb=-50;

       ub=50;

       dim=30;

       

   case 'F13'

       fobj = @F13;

       lb=-50;

       ub=50;

       dim=30;

       

   case 'F14'

       fobj = @F14;

       lb=-65.536;

       ub=65.536;

       dim=2;

       

   case 'F15'

       fobj = @F15;

       lb=-5;

       ub=5;

       dim=4;

       

   case 'F16'

       fobj = @F16;

       lb=-5;

       ub=5;

       dim=2;

       

   case 'F17'

       fobj = @F17;

       lb=[-5,0];

       ub=[10,15];

       dim=2;

       

   case 'F18'

       fobj = @F18;

       lb=-2;

       ub=2;

       dim=2;

       

   case 'F19'

       fobj = @F19;

       lb=0;

       ub=1;

       dim=3;

       

   case 'F20'

       fobj = @F20;

       lb=0;

       ub=1;

       dim=6;    

       

   case 'F21'

       fobj = @F21;

       lb=0;

       ub=10;

       dim=4;    

       

   case 'F22'

       fobj = @F22;

       lb=0;

       ub=10;

       dim=4;    

       

   case 'F23'

       fobj = @F23;

       lb=0;

       ub=10;

       dim=4;            

end


end


% F1


function o = F1(x)

o=sum(x.^2);

end


% F2


function o = F2(x)

o=sum(abs(x))+prod(abs(x));

end


% F3


function o = F3(x)

dim=size(x,2);

o=0;

for i=1:dim

   o=o+sum(x(1:i))^2;

end

end


% F4


function o = F4(x)

o=max(abs(x));

end


% F5


function o = F5(x)

dim=size(x,2);

o=sum(100*(x(2:dim)-(x(1:dim-1).^2)).^2+(x(1:dim-1)-1).^2);

end


% F6


function o = F6(x)

o=sum(abs((x+.5)).^2);

end


% F7


function o = F7(x)

dim=size(x,2);

o=sum([1:dim].*(x.^4))+rand;

end


% F8


function o = F8(x)

o=sum(-x.*sin(sqrt(abs(x))));

end


% F9


function o = F9(x)

dim=size(x,2);

o=sum(x.^2-10*cos(2*pi.*x))+10*dim;

end


% F10


function o = F10(x)

dim=size(x,2);

o=-20*exp(-.2*sqrt(sum(x.^2)/dim))-exp(sum(cos(2*pi.*x))/dim)+20+exp(1);

end


% F11


function o = F11(x)

dim=size(x,2);

o=sum(x.^2)/4000-prod(cos(x./sqrt([1:dim])))+1;

end


% F12


function o = F12(x)

dim=size(x,2);

o=(pi/dim)*(10*((sin(pi*(1+(x(1)+1)/4)))^2)+sum((((x(1:dim-1)+1)./4).^2).*...

(1+10.*((sin(pi.*(1+(x(2:dim)+1)./4)))).^2))+((x(dim)+1)/4)^2)+sum(Ufun(x,10,100,4));

end


% F13


function o = F13(x)

dim=size(x,2);

o=.1*((sin(3*pi*x(1)))^2+sum((x(1:dim-1)-1).^2.*(1+(sin(3.*pi.*x(2:dim))).^2))+...

((x(dim)-1)^2)*(1+(sin(2*pi*x(dim)))^2))+sum(Ufun(x,5,100,4));

end


% F14


function o = F14(x)

aS=[-32 -16 0 16 32 -32 -16 0 16 32 -32 -16 0 16 32 -32 -16 0 16 32 -32 -16 0 16 32;,...

-32 -32 -32 -32 -32 -16 -16 -16 -16 -16 0 0 0 0 0 16 16 16 16 16 32 32 32 32 32];


for j=1:25

   bS(j)=sum((x'-aS(:,j)).^6);

end

o=(1/500+sum(1./([1:25]+bS))).^(-1);

end


% F15


function o = F15(x)

aK=[.1957 .1947 .1735 .16 .0844 .0627 .0456 .0342 .0323 .0235 .0246];

bK=[.25 .5 1 2 4 6 8 10 12 14 16];bK=1./bK;

o=sum((aK-((x(1).*(bK.^2+x(2).*bK))./(bK.^2+x(3).*bK+x(4)))).^2);

end


% F16


function o = F16(x)

o=4*(x(1)^2)-2.1*(x(1)^4)+(x(1)^6)/3+x(1)*x(2)-4*(x(2)^2)+4*(x(2)^4);

end


% F17


function o = F17(x)

o=(x(2)-(x(1)^2)*5.1/(4*(pi^2))+5/pi*x(1)-6)^2+10*(1-1/(8*pi))*cos(x(1))+10;

end


% F18


function o = F18(x)

o=(1+(x(1)+x(2)+1)^2*(19-14*x(1)+3*(x(1)^2)-14*x(2)+6*x(1)*x(2)+3*x(2)^2))*...

   (30+(2*x(1)-3*x(2))^2*(18-32*x(1)+12*(x(1)^2)+48*x(2)-36*x(1)*x(2)+27*(x(2)^2)));

end


% F19


function o = F19(x)

aH=[3 10 30;.1 10 35;3 10 30;.1 10 35];cH=[1 1.2 3 3.2];

pH=[.3689 .117 .2673;.4699 .4387 .747;.1091 .8732 .5547;.03815 .5743 .8828];

o=0;

for i=1:4

   o=o-cH(i)*exp(-(sum(aH(i,:).*((x-pH(i,:)).^2))));

end

end


% F20


function o = F20(x)

aH=[10 3 17 3.5 1.7 8;.05 10 17 .1 8 14;3 3.5 1.7 10 17 8;17 8 .05 10 .1 14];

cH=[1 1.2 3 3.2];

pH=[.1312 .1696 .5569 .0124 .8283 .5886;.2329 .4135 .8307 .3736 .1004 .9991;...

.2348 .1415 .3522 .2883 .3047 .6650;.4047 .8828 .8732 .5743 .1091 .0381];

o=0;

for i=1:4

   o=o-cH(i)*exp(-(sum(aH(i,:).*((x-pH(i,:)).^2))));

end

end


% F21


function o = F21(x)

aSH=[4 4 4 4;1 1 1 1;8 8 8 8;6 6 6 6;3 7 3 7;2 9 2 9;5 5 3 3;8 1 8 1;6 2 6 2;7 3.6 7 3.6];

cSH=[.1 .2 .2 .4 .4 .6 .3 .7 .5 .5];


o=0;

for i=1:5

   o=o-((x-aSH(i,:))*(x-aSH(i,:))'+cSH(i))^(-1);

end

end


% F22


function o = F22(x)

aSH=[4 4 4 4;1 1 1 1;8 8 8 8;6 6 6 6;3 7 3 7;2 9 2 9;5 5 3 3;8 1 8 1;6 2 6 2;7 3.6 7 3.6];

cSH=[.1 .2 .2 .4 .4 .6 .3 .7 .5 .5];


o=0;

for i=1:7

   o=o-((x-aSH(i,:))*(x-aSH(i,:))'+cSH(i))^(-1);

end

end


% F23


function o = F23(x)

aSH=[4 4 4 4;1 1 1 1;8 8 8 8;6 6 6 6;3 7 3 7;2 9 2 9;5 5 3 3;8 1 8 1;6 2 6 2;7 3.6 7 3.6];

cSH=[.1 .2 .2 .4 .4 .6 .3 .7 .5 .5];


o=0;

for i=1:10

   o=o-((x-aSH(i,:))*(x-aSH(i,:))'+cSH(i))^(-1);

end

end


function o=Ufun(x,a,k,m)

o=k.*((x-a).^m).*(x>a)+k.*((-x-a).^m).*(x<(-a));

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

Shehadeh, H.A. Chernobyl disaster optimizer (CDO): a novel meta-heuristic method for global optimization. Neural Comput & Applic (2023). https://doi.org/10.1007/s00521-023-08261-1

⛳️ 完整代码

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