本文主要是介绍SFLA混合蛙跳算法的理解,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
问题概念
蛙跳算法的思想是:在一片湿地中生活着一群青蛙。湿地内离散的分布着许多石头,青蛙通过寻找不同的石头进行跳跃去找到食物较多的地方。每只青蛙个体之间通过文化的交流实现信息的交换。每只青蛙都具有自己的文化。每只青蛙的文化被定义为问题的一个解。湿地的整个青蛙群体被分为不同的子群体,每个子群体有着自己的文化,执行局部搜索策略。在子群体中的每个个体有着自己的文化,并且影响着其他个体,也受其他个体的影响,并随着子群体的进化而进化。当子群体进化到一定阶段以后,各个子群体之间再进行思想的交流(全局信息交换)实现子群体间的混合运算,一直到所设置的条件满足为止。
步骤
声明:以下步骤都是引用C++ 遗传学SFLA混合蛙跳算法这个老哥的。
- 生成蛙群,每只蛙个体包括基因维数数组以及价值(适应度)
- 对青蛙划分等级。将青蛙按照性能的好坏依次排列,生成数组:记录最好青蛙pg,同时对其进行分组(将数组group分成为m个memeplex)
- 设定最大进化次数N,iN=0为进化次数变量,子群个数m,im=0为子群计数变量。在每个memeplex中Pb和Pw分别表示性能最好和最坏的青蛙,Pg表示整个种群中最好的青蛙。在每一轮的进化中,改善最坏青蛙Pw的位置。注意,并非对所有青蛙都优化。
- 调整最坏青蛙的位置,方法如下:
青蛙移动的距离 Di=rand()*(Pb-Pw)
新的位置 Pw=Pw(当前位置)+Di,(Dmax>=Di>=-Dmax)
其中rand()是0-1之间的随机数,Dmax是青蛙移动的最大距离。 - 如果上述过程能够使得青蛙有一个更好的位置,即能产生一个更好的解,那么就用新的位置青蛙取代原来的青蛙;否则,用Pg代替Pb,重复上述过程。
- 如果上述方法仍不能生成更好的青蛙,那么就随机生成一个新解取代原来最坏的青蛙Pw。
- 青蛙在memeplex之间跳跃。在每个memeplex中执行了一定的memetic进化之后,将各个子群合并到整体,再重新排序,并更新种群中最好的青蛙Pg
- 如果迭代终止条件满足,则停止;否则,继续迭代.一般情况下,当执行了一定次数的循环进化,代表最好解的青蛙的位置不再改变的时候,算法停止。
个人理解
步骤1,2都好理解,步骤3开始:
调整最坏青蛙的位置,方法如下:
青蛙移动的距离 Di=rand()*(Pb-Pw)
新的位置 Pw=Pw(当前位置)+Di,(Dmax>=Di>=-Dmax)
其中rand()是0-1之间的随机数,Dmax是青蛙移动的最大距离。
如果上述过程能够使得青蛙有一个更好的位置,即能产生一个更好的解,那么就用新的位置青蛙取代原来的青蛙;否则,用Pg代替Pb,重复上述过程
如果上述方法仍不能生成更好的青蛙,那么就随机生成一个新解取代原来最坏的青蛙Pw
这其实可以理解为,对最差的青蛙进行进化,以谁为目标呢,这个小组内最好的那只青蛙,如果能进步,那就是一只有进步的青蛙;如果不能进步,那就考虑给它换个目标,可能当前的目标有问题,发展的模板不对;如果还不能进步,那就是这只青蛙的问题,就换一只青蛙进行进化。
步骤4,5好理解就不说了。
参考文献
C++ 遗传学SFLA混合蛙跳算法
matlab代码
这篇关于SFLA混合蛙跳算法的理解的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!