人工魚群算法matlab實(shí)現(xiàn)

1、function lhl_AF clc;clear all; close all;format longVisual = 2.5;%人工魚的感知距離Step = 0.3;%人工魚的移動(dòng)最大步長(zhǎng)N = 10;% 人工魚的數(shù)量Try_number = 50;% 迭代的最大次數(shù) delta=0.618;% 擁擠度因子a1 = -10; b1 = 10; a2 = -10; b2 = 10;d = ;% 存儲(chǔ) 50 個(gè)狀態(tài)下的目標(biāo)函數(shù)值 ；k = 0;m = 50;% 迭代次數(shù)X1 = rand(N,1)*(b1-a1)+a1;%在 -1010 之間，隨機(jī)生成 50 個(gè)數(shù)；X2 = rand(N,1)

2、*(b2-a2)+a2;X = X1 X2;%X = ones(N,2);%for i = 1:N% X(i,1)=-10;% X(i,2)=10;%end %人工魚數(shù)量，兩個(gè)狀態(tài)變量 X1 和 X2;%計(jì)算 50 個(gè)初始狀態(tài)下的；for i = 1:N=X(i,1),X(i,2);d(i) = maxf();end %公告牌用于記錄人工魚個(gè)體的歷史最好狀態(tài) w,i = max(d);% 求出初始狀態(tài)下的最大值 w 和最大值的位置 i;maxX = X(i,1),X(i,2); % 初始公告板記錄，最大值位置； maxY = w;% 初始化公告板記錄，最大值；figurex = ; figur

3、ey = ; figurez =;figurex(numel(figurex)+1) = maxX(1); % 將 maxX (1) 放入 figurex 中， figurey(numel(figurey)+1) = maxX(2); % numel返回?cái)?shù)組或者向量中所含元素的總數(shù)matlab 數(shù)組下標(biāo)默認(rèn)是從 1 開始的figurez(numel(figurez)+1) = maxY;while(k<m)for i = 1:NXX = X(i,1),X(i,2);%拿出其中一條魚來(lái)看他的四種行為判斷%B 一種行為：聚群行為：伙伴多且不擠，就向伙伴中心位置移動(dòng) %群聚行為是伙伴的中心點(diǎn)，

4、凸規(guī)劃下，中心點(diǎn)一定還在約束 % 群聚行為不是一種 maxf (Xc) 的比較，就是看伙伴位置nf1=0;Xc=0;label_swarm =0; % 群聚行為發(fā)生標(biāo)志for j = 1:NXX_1 = X(j,1), X(j,2);if (norm(XX_1-XX)<Visual) % norm 函數(shù)求向量 XXX-XX 勺數(shù)，由于二維向量， 者省略都可以nf1 = nf1+1; Xc = Xc+XX_1;endendXc=Xc-XX; %需要去除 XX 本身；nf1=nf1-1;Xc = Xc/nf1; %<時(shí) Xc 表示 XX 感知圍其他伙伴的中心位置； if(maxf(Xc

5、)/nf1 > delta*maxf(XX) && (norm(Xc-XX)=0) XXR1=rand*Step*(Xc-XX)/norm(Xc-XX); XXnext1=XX+XXR1;if(XXnext1(1) > b1) XXnext1(1) = b1;end if(XXnext1(1) < a1) XXnext1(1) = a1;end if(XXnext1(2) > b2) XXnext1(2) = b2;end if(XXnext1(2) < a2) XXnext1(2) = a2;end label_swarm =1;temp_y_X

6、Xnext1=maxf(XXnext1);else label_swarm =0; temp_y_XXnext1=-inf;end%囑%二種行為：追尾行為：周圍伙伴有最大值且附近不擠，向其伙伴方向移動(dòng)%追尾行為追尋伙伴行為，還是在約束temp_maxY = -inf; % 按照理論來(lái)說(shuō)這塊應(yīng)該初始化為- 無(wú)窮小，label_follow =0;% 追尾行為發(fā)生標(biāo)記for j = 1:NXX_2 = X(j,1),X(j,2);if(norm(XX_2-XX)<Visual) && (maxf(XX_2)>temp_maxY)temp_maxX = XX_2; tem

7、p_maxY = maxf(XX_2);end end nf2=0; for j = 1:NXX_2 = X(j,1),X(j,2); if(norm(XX_2-temp_maxX)<Visual) nf2=nf2+1;endend%附近有 Yj 最大nf2=nf2-1;% 去掉他本身if(temp_maxY/nf2)>delta*maxf(XX) && (norm(temp_maxX-XX)=0)的伙伴，并且不太擁擠XXR2=rand*Step*(temp_maxX-XX)/norm(temp_maxX-XX);%rand 不是隨機(jī)反向 ， 是 隨機(jī)步長(zhǎng)XXnex

8、t2 = XX+XXR2;if(XXnext2(1) > b1)XXnext 2(1) = b1;end if(XXnext2(1) < a1)XXnext 2(1) = a1;end if(XXnext2(2) > b2) XXnext 2(2) = b2;end if(XXnext2(2) < a2) XXnext 2(2) = a2;endlabel_follow =1; temp_y_XXnext2=maxf(XXnext2);elselabel_follow =0; temp_y_XXnext2=-inf;end%il 三種行為：覓食行為：與前兩個(gè)行為不同，覓

9、食和隨機(jī)行為都是找附近的狀態(tài) , 而不是 找附近的同伴%覓食和隨機(jī)行為可能出現(xiàn)超出約束，所以，XX_3 和 XX_4 是不一樣的%覓食行為和群聚行為、追尾行為是不一樣的，覓食行為是一種根據(jù)狀態(tài)來(lái)判斷的行為，群聚和追尾是根據(jù)伙伴來(lái)判斷的行為label_prey =0;% 判斷覓食行為是否找到優(yōu)于當(dāng)前的狀態(tài)for j = 1:Try_numberR1V=Visual*(-1+2*rand(2,1)');XX_3 = XX+R1V;if(XX_3(1) > b1) % 下面這四個(gè)是一套，如果超出約束條件，就選值為邊界條件 XX_3(1) = b1;endif(XX_3(1) <

10、a1) XX_3(1) = a1;end if(XX_3(2) > b2) XX_3(2) = b2;end if(XX_3(2) < a2) XX_3(2) = a2;end if(maxf(XX)<maxf(XX_3)XXR3=rand*Step*(XX_3-XX)/norm(XX_3-XX);XXnext3 = XX+XXR3;if(XXnext3(1) > b1) % 下面這四個(gè)是一套，如果超出約束條件， 就選值為邊界條件XXnext3(1) = b1;endif(XXnext3(1) < a1)XXnext3(1) = a1;endif(XXnext3(

11、2) > b2)XXnext3(2) = b2;endif(XXnext3(2) < a2)XXnext3(2) = a2;endlabel_prey =1;break;endendtemp_y_XXnext3=max(XXnext3);if(label_prey =0)temp_y_XXnext3=-inf;end%海%為選擇不發(fā)if(label_swarm=0) && (label_follow=0) && (label_prey =0)%聚群和追尾魚太多太擁擠，都不發(fā)生；覓食覓不到更好的，造成三種行為都 %如果前三種行為都沒有發(fā)生出現(xiàn)，必然是發(fā)

12、生隨機(jī)行為 R2S=Step*(-1+2*rand(2,1)'); temp_XX = XX+R2S;if(XX(1) > b1) % 下面這四個(gè)是一套，如果超出約束條件，就選值為邊界條件 XX(1) = b1;end if(XX(1) < a1) XX(1) = a1;end if(XX(2) > b2)XX (2)=b2;end if(XX(2) < a2)XX 2 =a2;endelse %三種行為找最優(yōu) if(temp_y_XXnext1 > temp_y_XXnext2) if(temp_y_XXnext1 > temp_y_XXnext3

13、) temp_XX = XXnext1; elsetemp_XX = XXnext3;end else if(temp_y_XXnext2 > temp_y_XXnext3)temp_XX = XXnext2;else temp_XX = XXnext3;end end endXX=temp_XX;X(i,1) = XX(1);X(i,2) = XX 2；%end%至此，所有人工魚，完成一次行為判斷和移動(dòng) %這塊是更新公告牌信息for i = 1:NXXX = X(i,1),X(i,2); if (maxf(XXX)>maxY) maxY = maxf(XXX); maxX = XXX; figurex(numel(figurex)+1) = maxX(1); figurey(numel(figurey)+1) = maxX(2);figurez(numel(figurez)+1) = maxY;endend x=X(:,1)'y=X(:,2)' plot(x,y,'