搜索
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*********************细菌觅食算法**********************%%%%%%%%%%%%%%%%%%%-----BFA算法-----%%%%%%%%%%%%%%%%%%%clear;clc;%-----(1)初始化参数-----bounds=[-5.125.12;-5.125.12];%函数变量范围p=2;%搜索范围的维度s=26;%细菌的个数Nc=50;%趋化的次数Ns=4;%趋化操作中单向运动的最大步数C(:,1)=0.001*ones(s,1);%翻转选定方向后，单个细菌前进的步长Nre=4;%复制操作步骤数Ned=2;%驱散(迁移)操作数Sr=s/2;%每代复制（分裂）数Ped=0.25;%细菌驱散(迁移)概率d_attract=0.05;%吸引剂的数量ommiga_attract=0.05;%吸引剂的释放速度h_repellant=0.05;%排斥剂的数量ommiga_repellant=0.05;%排斥剂的释放速度fori=1:s%产生初始细菌个体的位置P(1,i,1,1,1)=-5.12+rand*10.24;P(2,i,1,1,1)=-5.12+rand*10.24;end%------------------细菌趋药性算法循环开始---------------------%-----(2)驱散(迁移)操作开始-----forl=1:Ned%-----(3)复制操作开始-----fork=1:Nre%-----(4)趋化操作(翻转或游动)开始-----forj=1:Nc%-----(4.1)对每一个细菌分别进行以下操作-----fori=1:s%-----(4.2)计算函数J(i,j,k,l)，表示第i个细菌在第l次驱散第k次%----------复制第j次趋化时的适应度值-----J(i,j,k,l)=Cost(P(:,i,j,k,l));%-----（4.3)修改函数，加上其它细菌对其的影响-----Jcc=sum(-d_attract*exp(-ommiga_attract*((P(1,i,j,k,l)-...P(1,1:26,j,k,l)).^2+(P(2,i,j,k,l)-P(2,1:26,j,k,l)).^2)))+...sum(h_repellant*exp(-ommiga_repellant*((P(1,i,j,k,l)-...P(1,1:26,j,k,l)).^2+(P(2,i,j,k,l)-P(2,1:26,j,k,l)).^2)));J(i,j,k,l)=J(i,j,k,l)+Jcc;%-----(4.4)保存细菌目前的适应度值，直到找到更好的适应度值取代之-----Jlast=J(i,j,k,l);%-----(4.5)翻转，产生一个随机向量C(i),代表翻转后细菌的方向-----Delta(:,i)=(2*round(rand(p,1))-1).*rand(p,1);%PHI表示翻转后选择的一个随机方向上前进PHI=Delta(:,i)/sqrt(Delta(:,i)'*Delta(:,i));%-----(4.6)移动，向着翻转后细菌的方向移动一个步长，并且改变细菌的位置-----P(:,i,j+1,k,l)=P(:,i,j,k,l)+C(i,k)*PHI;%-----(4.7)计算细菌当前位置的适应度值-----J(i,j+1,k,l)=Cost(P(:,i,j+1,k,l));%-----(4.8)游动-----m=0;%给游动长度计数器赋初始值while(mNs)%未达到游动的最大长度，则循环m=m+1;%新位置的适应度值是否更好？如果更好，将新位置的适应度值%存储为细菌i目前最好的适应度值if(J(i,j+1,k,l)Jlast)Jlast=J(i,j+1,k,l);%保存更好的适应度值%在该随机方向上继续游动步长单位,修改细菌位置P(:,i,j+1,k,l)=P(:,i,j+1,k,l)+C(i,k)*PHI;%重新计算新位置上的适应度值J(i,j+1,k,l)=Cost(P(:,i,j+1,k,l));else%否则，结束此次游动m=Ns;endendJ(i,j,k,l)=Jlast;%更新趋化操作后的适应度值end%如果iN，进入下一个细菌的趋化，i=i+1%-----(5)如果jNc，此时细菌还处于活跃状态，进行下一次趋化，j=j+1-----Jlastx=P(1,:,j,k,l);y=P(2,:,j,k,l);clfplot(x,y,'h')%h表示以六角星绘图axis([-55-55]);%设置图的坐标图pause(.1)%暂停0.1秒后继续end%----------------下面进行复制操作----------------%-----(6)复制-----%-----(6.1)根据所给的k和l的值，将每个细菌的适应度值按升序排序-----Jhealth=sum(J(:,:,k,l),2);%给每个细菌设置健康函数值[Jhealth,sortind]=sort(Jhealth);%按健康函数值升序排列函数P(:,:,1,k+1,l)=P(:,sortind,Nc+1,k,l);C(:,k+1)=C(sortind,k);%-----(6.2)将代价小的一半细菌分裂成两个，代价大的一半细菌死亡-----fori=1:Sr%健康值较差的Sr个细菌死去，Sr个细菌分裂成两个子细菌，保持个体总数的s一致性P(:,i+Sr,1,k+1,l)=P(:,i,1,k+1,l);C(i+Sr,k+1)=C(i,k+1);end%-----(7)如果kNre，转到(3)，进行下一代细菌的趋化-----end%-----(8)趋散，对于每个细菌都以Ped的概率进行驱散，但是驱散的细菌群体的总数%--------保持不变，一个细菌被驱散后，将被随机重新放置到一个新的位置-----form=1:s%产生随机数，如果既定概率大于该随机数，细菌i灭亡，随机产生新的细菌iif(Pedrand)P(1,m,1,1,1)=-5.12+rand*10.24;P(2,m,1,1,1)=-5.12+rand*10.24;elseP(:,m,1,1,l+1)=P(:,m,1,Nre+1,l);%未驱散的细菌endendend%如果lNed，转到(2)，否则结束%-------------------------报告----------------------reproduction=J(:,1:Nc,Nre,Ned);%每个细菌最小的适应度值[Jlastreproduction,O]=min(reproduction,[],2);[BestY,I]=min(Jlastreproduction)Pbest=P(:,I,O(I,:),k,l)%求解Shaffer's函数的最小值%Shaffer's函数表示如下：%f(x)=0.5+(sin(sqrt(x1^2+x2^2))^2-0.5)/(1.0+0.001(x1^2+x2^2))^2functioncost=Cost(x)cost=0.5+(sin(sqrt(x(1)^2+x(2)^2))^2-0.5)/(1.0+0.001*(x(1)^2+x(2)^2))^2;%functionfposition=Cost(x)%%x=fix(100*rand(2,1));%p=0;q=0;%fork=1:5%p=p+k*cos((k+1)*x(1)+k);%q=q+k*cos((k+1)*x(2)+k);%end%%fposition=p*q+(x(1)+1.42513)^2+(x(2)+.80032)^2;