细菌觅食算法MATLAB实现
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%*********************细菌觅食算法********************** %%%%%%%%%%%%%%%%%%%-----BFA算法-----%%%%%%%%%%%%%%%%%%% clear;
clc;
%-----(1)初始化参数-----
bounds = [-5.12 5.12;-5.12 5.12]; % 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
for i = 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-----
for l = 1:Ned
%-----(3)复制操作开始-----
for k = 1:Nre
%-----(4)趋化操作(翻转或游动)开始-----
for j = 1:Nc
%-----(4.1)对每一个细菌分别进行以下操作-----
for i = 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(m < Ns) % 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;
end
end
J(i,j,k,l) = Jlast; % 更新趋化操作后的适应度值
end % 如果i %-----(5)如果j Jlast x = P(1,:,j,k,l); y = P(2,:,j,k,l); clf plot(x,y,'h') % h表示以六角星绘图 axis([-5 5 -5 5]); % 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