转:粒子群算法,基于群智能的优化算法

简介: 粒子群算法是一种基于群智能的优化算法。它是由Kennedy和Eberhart在1995年提出的。算法的基本思想是模拟群体中个体之间的相互作用,通过各个个体的经验来改进全局搜索。粒子群算法通常用于求解非线性优化问题。

粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)是一种基于群智能的优化算法。它是由Kennedy和Eberhart在1995年提出的。算法的基本思想是模拟群体中个体之间的相互作用,通过各个个体的经验来改进全局搜索。粒子群算法通常用于求解非线性优化问题。

下面是一个简单的 Python 示例,实现了对二维函数 f(x,y) = (x-3)^2 + (y-2)^2 的最小值搜索:
  import random

  class Particle:
   def init(self, x_min, x_max, y_min, y_max):
  self.x = random.uniform(x_min, x_max)
   self.y = random.uniform(y_min, y_max)
   self.fitness = (self.x - 3)2 + (self.y - 2)2
   self.velocity_x = 0
   self.velocity_y = 0
   self.best_x = self.x
   self.best_y = self.y
   self.best_fitness = self.fitness

  class PSO:
   def init(self, x_min, x_max, y_min, y_max, num_particles, max_iterations):
   self.x_min = x_min
   self.x_max = x_max
   self.y_min = y_min
   self.y_max = y_max
   self.num_particles = num_particles
   self.max_iterations = max_iterations
   self.particles = [Particle(x_min, x_max, y_min, ymax) for in range(num_particles)]
   self.best_global_x = self.particles[0].x
   self.best_global_y = self.particles[0].y
   self.best_global_fitness = self.particles[0].fitness

   def optimize(self):
   for i in range(self.max_iterations):
   for particle in self.particles:
   if particle.fitness < particle.best_fitness:
   particle.best_x = particle.x
   particle.best_y = particle.y
   particle.best_fitness = particle.fitness
   if particle.fitness < self.best_global_fitness:
   self.best_global_x = particle.x
   self.best_global_y = particle.y
   self.best_global_fitness = particle.fitness
   for particle in self.particles:
   particle.velocity_x = 0.7 particle.velocity_x + 0.1 random.random() (particle.best_x - particle.x) + 0.1 random

本文转载自:https://www.vipshare.com/archives/10975

目录
相关文章
|
2天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于GA遗传优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
该算法结合了遗传算法(GA)与分组卷积神经网络(GroupCNN),利用GA优化GroupCNN的网络结构和超参数,提升时间序列预测精度与效率。遗传算法通过模拟自然选择过程中的选择、交叉和变异操作寻找最优解;分组卷积则有效减少了计算成本和参数数量。本项目使用MATLAB2022A实现,并提供完整代码及视频教程。注意:展示图含水印,完整程序运行无水印。
|
5天前
|
算法 数据挖掘
基于粒子群优化算法的图象聚类识别matlab仿真
该程序基于粒子群优化(PSO)算法实现图像聚类识别,能识别0~9的数字图片。在MATLAB2017B环境下运行,通过特征提取、PSO优化找到最佳聚类中心,提高识别准确性。PSO模拟鸟群捕食行为,通过粒子间的协作优化搜索过程。程序包括图片读取、特征提取、聚类分析及结果展示等步骤,实现了高效的图像识别。
|
13天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
深度学习中的优化算法及其应用
本文旨在探讨深度学习中常用的优化算法,包括梯度下降、动量方法、AdaGrad、RMSProp和Adam等。通过分析每种算法的原理、优缺点及适用场景,揭示它们在训练深度神经网络过程中的关键作用。同时,结合具体实例展示这些优化算法在实际应用中的效果,为读者提供选择合适优化算法的参考依据。
|
14天前
|
大数据 UED 开发者
实战演练:利用Python的Trie树优化搜索算法,性能飙升不是梦!
在数据密集型应用中,高效搜索算法至关重要。Trie树(前缀树/字典树)通过优化字符串处理和搜索效率成为理想选择。本文通过Python实战演示Trie树构建与应用,显著提升搜索性能。Trie树利用公共前缀减少查询时间,支持快速插入、删除和搜索。以下为简单示例代码,展示如何构建及使用Trie树进行搜索与前缀匹配,适用于自动补全、拼写检查等场景,助力提升应用性能与用户体验。
34 2
|
15天前
|
机器学习/深度学习 算法 物联网
探究操作系统的心脏:调度算法的演变与优化
本文旨在深入探讨操作系统中核心组件——调度算法的发展脉络与优化策略。通过分析从单任务到多任务、实时系统的演进过程,揭示调度算法如何作为系统性能瓶颈的解决关键,以及在云计算和物联网新兴领域中的应用前景。不同于传统摘要,本文将注重于概念阐释与实例分析相结合,为读者提供直观且全面的理解视角。
|
18天前
|
算法 搜索推荐 开发者
别再让复杂度拖你后腿!Python 算法设计与分析实战,教你如何精准评估与优化!
在 Python 编程中,算法的性能至关重要。本文将带您深入了解算法复杂度的概念,包括时间复杂度和空间复杂度。通过具体的例子,如冒泡排序算法 (`O(n^2)` 时间复杂度,`O(1)` 空间复杂度),我们将展示如何评估算法的性能。同时,我们还会介绍如何优化算法,例如使用 Python 的内置函数 `max` 来提高查找最大值的效率,或利用哈希表将查找时间从 `O(n)` 降至 `O(1)`。此外,还将介绍使用 `timeit` 模块等工具来评估算法性能的方法。通过不断实践,您将能更高效地优化 Python 程序。
32 4
WK
|
23天前
|
算法
粒子群算法的优缺点分别是什么
粒子群优化(PSO)算法概念简单,易于编程实现,参数少,收敛速度快,全局搜索能力强,并行处理高效。然而,它也容易陷入局部最优,参数设置敏感,缺乏坚实的理论基础,且性能依赖初始种群分布,有时会出现早熟收敛。实际应用中需根据具体问题调整参数以最大化优势。
WK
86 2
|
20天前
|
算法
基于ACO蚁群优化的UAV最优巡检路线规划算法matlab仿真
该程序基于蚁群优化算法(ACO)为无人机(UAV)规划最优巡检路线,将无人机视作“蚂蚁”,巡检点作为“食物源”,目标是最小化总距离、能耗或时间。使用MATLAB 2022a版本实现,通过迭代更新信息素浓度来优化路径。算法包括初始化信息素矩阵、蚂蚁移动与信息素更新,并在满足终止条件前不断迭代,最终输出最短路径及其长度。
|
23天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
本项目展示了一种结合粒子群优化(PSO)与分组卷积神经网络(GroupCNN)的时间序列预测算法。该算法通过PSO寻找最优网络结构和超参数,提高预测准确性与效率。软件基于MATLAB 2022a,提供完整代码及详细中文注释,并附带操作步骤视频。分组卷积有效降低了计算成本,而PSO则智能调整网络参数。此方法特别适用于金融市场预测和天气预报等场景。
|
24天前
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
深度学习中的优化算法
本文将探讨深度学习中的几种常见优化算法,包括梯度下降、动量方法、AdaGrad、RMSProp和Adam。这些算法在训练神经网络时发挥着重要作用,通过调整学习率和更新策略,能够显著提高模型的训练效率和性能。了解这些优化算法有助于更好地应用深度学习技术解决实际问题。