【智能优化算法】基于改进鲸鱼算法HIWOA求解单目标优化问题附matlab代码

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简介: 【智能优化算法】基于改进鲸鱼算法HIWOA求解单目标优化问题附matlab代码

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⛄ 内容介绍

Aiming at the problems that whale optimization algorithm is easy to fall into local optimal, slow convergence speed and low accuracy in the complex environment of multi-variable processing, it has always been challenging in practical application. In this paper, a new hybrid modified whale optimization algorithm (HIWOA) is proposed, which adds a new feedback mechanism to improve population diversity and reduce the possibility of falling into local optimization. The nonlinear convergence factor and inertia weight coefficient are used to improve the updating of whale individual position and improve the speed of convergence and accuracy. Simulation experiments were carried out on 23 benchmark functions, and the results showed that compared with the original WOA algorithm and the other three improved algorithms in the last two years, the HIWOA algorithm was more competitive in accuracy of solution, convergence speed and stability.

⛄ 部分代码

%_________________________________________________________________________%

% 鲸鱼优化算法             %

%_________________________________________________________________________%

% The Whale Optimization Algorithm

function [Leader_score,Leader_pos,Convergence_curve]=WOA(SearchAgents_no,Max_iter,lb,ub,dim,fobj)


% initialize position vector and score for the leader

Leader_pos=zeros(1,dim);

Leader_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);


t=0;% Loop counter


% Main loop

while t<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 the leader

       if fitness<Leader_score % Change this to > for maximization problem

           Leader_score=fitness; % Update alpha

           Leader_pos=Positions(i,:);

       end

       

   end

   

   a=2-t*((2)/Max_iter); % a decreases linearly fron 2 to 0 in Eq. (2.3)

   

   % a2 linearly dicreases from -1 to -2 to calculate t in Eq. (3.12)

   a2=-1+t*((-1)/Max_iter);

   

   % Update the Position of search agents

   for i=1:size(Positions,1)

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

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

       

       A=2*a*r1-a;  % Eq. (2.3) in the paper

       C=2*r2;      % Eq. (2.4) in the paper

       

       

       b=1;               %  parameters in Eq. (2.5)

       l=(a2-1)*rand+1;   %  parameters in Eq. (2.5)

       

       p = rand();        % p in Eq. (2.6)

       

       for j=1:size(Positions,2)

           

           if p<0.5  

               if abs(A)>=1

                   rand_leader_index = floor(SearchAgents_no*rand()+1);

                   X_rand = Positions(rand_leader_index, :);

                   D_X_rand=abs(C*X_rand(j)-Positions(i,j)); % Eq. (2.7)

                   Positions(i,j)=X_rand(j)-A*D_X_rand;      % Eq. (2.8)

                   

               elseif abs(A)<1

                   D_Leader=abs(C*Leader_pos(j)-Positions(i,j)); % Eq. (2.1)

                   Positions(i,j)=Leader_pos(j)-A*D_Leader;      % Eq. (2.2)

               end

               

           elseif p>=0.5

             

               distance2Leader=abs(Leader_pos(j)-Positions(i,j));

               % Eq. (2.5)

               Positions(i,j)=distance2Leader*exp(b.*l).*cos(l.*2*pi)+Leader_pos(j);

               

           end

           

       end

   end

   t=t+1;

   Convergence_curve(t)=Leader_score;

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] Tang C ,  Sun W ,  Wu W , et al. A hybrid improved whale optimization algorithm[C]// 2019 IEEE 15th International Conference on Control and Automation (ICCA). IEEE, 2019.

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