蚁群算法求函数最大值程序.doc
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蚁群算法求函数最大值程序
function[maxx,maxy,maxvalue]=antcolony%蚁群算法求函数最大值的程序
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%初始化
ant=200;%蚂蚁数量
times=50;%蚂蚁移动次数
rou=0.8;%信息素挥发系数
p0=0.2;%转移概率常数
lower_1=-1;%设置搜索范围
upper_1=1;%
lower_2=-1;%
upper_2=1;%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
fori=1:
ant
X(i,1)=(lower_1+(upper_1-lower_1)*rand);
%随机设置蚂蚁的初值位置
X(i,2)=(lower_2+(upper_2-lower_2)*rand);
tau(i)=F(X(i,1),X(i,2));
end
step=0.05;
f='-(x.^2+2*y.^2-0.3*cos(3*pi*x)-0.4*cos(4*pi*y)+0.7)';
[x,y]=meshgrid(lower_1:
step:
upper_1,lower_2:
step:
upper_2);
z=eval(f);
figure
(1);
mesh(x,y,z);
holdon;
plot3(X(:
1),X(:
2),tau,'k*')
holdon;
text(0.1,0.8,-0.1,'蚂蚁的初始分部位置')
xlabel('x');ylabel('y');zlabel('f(x,y)');
fort=1:
times
lamda=1/t;
[tau_best(t),bestindex]=max(tau);
fori=1:
ant
p(t,i)=(tau(bestindex)-tau(i))/tau(bestindex);
%计算状态转移概率
end
fori=1:
ant
ifp(t,i)temp1=X(i,1)+(2*rand-1)*lamda;
temp2=X(i,2)+(2*rand-1)*lamda;
else%全局搜索
temp1=X(i,1)+(upper_1-lower_1)*(rand-0.5);
temp2=X(i,2)+(upper_2-lower_2)*(rand-0.5);
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%越界处理
iftemp1temp1=lower_1;
end
iftemp1>upper_1
temp1=upper_1;
end
iftemp2temp2=lower_2;
end
iftemp2>upper_2
temp2=upper_2;
end
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
ifF(temp1,temp2)>F(X(i,1),X(i,2))
%判断蚂蚁是否移动
X(i,1)=temp1;
X(i,2)=temp2;
end
end
fori=1:
ant
tau(i)=(1-rou)*tau(i)+F(X(i,1),X(i,2));
%更新信息量
end
end
figure
(2);
mesh(x,y,z);
holdon;
x=X(:
1);y=X(:
2);
plot3(x,y,eval(f),'k*')
holdon;
text(0.1,0.8,-0.1,'蚂蚁的最终分布位置')
xlabel('x');ylabel('y'),zlabel('f(x,y)');
[max_value,max_index]=max(tau);
maxx=X(max_index,1);
maxy=X(max_index,2);
maxvalue=F(X(max_index,1),X(max_index,2));
function[F]=F(x1,x2)%目标函数
F=-(x1.^2+2*x2.^2-0.3*cos(3*pi*x1)-0.4*cos(4*pi*x2)+0.7);