草庐IT

230320 智能优化方法上课粒子群算法

bringlu 2023-03-28 原文

2023/3/20 粒子群（PSO）算法

老师又没来，这说明助教比老师强，男助教能讲算法，女助教讲论文怎么写，说明男助教强

大作业相关

  • 下周起开始汇报，下周一
  • 按照题目第一关键字，顺序号第二关键字
  • 讲 15 分钟，问答 5 分钟
  • 下周一、三讲的组只需要把算法设计讲出来即可

上课内容

The Particle Swarm Optimization Algorithm（粒子群）

  • Origins：1986 年，有人描述这个过程用 3 个简单的行为。
    • Separation
      • 避免人群过于拥挤
    • Alignment
      • 朝领头的个体对齐
    • Cohesion（内聚）
      • 个体会朝着中间个体走，开始向中间集合
  • 结合了自身经验和群体（原文为 social）经验
  • Concept：
    • 用大量粒子探索解空间，找到最优解
    • 对于每一个粒子，通过邻居做调整
    • 邻居是固定的

伪代码（注意是伪代码）

void PSO() {
    P = Particle_init(); // 预处理粒子点位置
    for(int i=0;i<iteration_max;i++) {
        for(auto p : P) {
            fp = f(p);
            if(fp > f(pBest[id(p)])) pBest[id(p)] = p;
        }
        gBest = best gBest, p in P;
        for(auto& p : P) {
            v[id(p)] = v[id(p)] + c1 * rand() * (pBest[id(p)] - p) + c2 * rand() * (gBest - p);
            p = p + v[id(p)];
        }
    }
}
  • 伪代码中的参数
    • pBest[i]: 对于 \(i\) 号粒子，他自己历史最佳的位置
    • gBest: 所有粒子中最佳位置
    • c1: 局部信息的权重
    • c2: 全局信息的权重
    • p: 粒子位置
    • v: 路径方向
    • id(p): 指 p 的下标
  • 参数的一些注意事项
    • 粒子数量属于 [10, 50]
    • 通常 \(C_1 + C_2 = 4\)
    • \(C_1\) 是个人最佳价值的重要性
    • \(C_2\) 是邻居最佳价值的重要性
    • rand() 是 [0,1] 区间的随机数
    • 速度要适中
  • 算法
    1. 创建一些粒子
    2. 用目标函数评估粒子位置
    3. 用粒子当前位置更新当前粒子的历史最优位置 pBest
    4. 更新整个粒子群中历史最优位置 gBest
    5. 更新粒子速度 \(v_i^{t+1} = v_t^t + c_1 U_1^t (pb_i^t - p_i^t) + c_2 U_2^t (gb^t - p_i^t)\)
    6. 把粒子移动到新位置上 \(p_i^{t+1} = p_i^t + v_i^{t+1}\)
    7. 跳到第二步直到终止
  • 特点
    1. Intensification：由于有 pbest，因此可以在自己的附近区域内做搜索。
    2. Diversification：可以让 gbest，让粒子从自己的位置到 gbest 位置路径区域上找最优解。
  • 优点
    • 参数少
    • 实现简单
    • 可以并行
    • 有效的全局搜索算法
  • 缺点
    • 网络权重的编码而且遗传算子的选择有时比较麻烦。
    • 对于离散的优化问题处理不佳，容易陷入局部最优解，因此一般需要使用期改进方法避免陷入局部最优解

今天还讲了粒子群做二位装箱、模拟退火做 TSP，但是我都没听，反正我不做这俩

上课230320liulspan人工智能

有关230320 智能优化方法上课粒子群算法的更多相关文章

  1. ruby - 如何使用 Nokogiri 的 xpath 和 at_xpath 方法 - 2

    我正在学习如何使用Nokogiri，根据这段代码我遇到了一些问题:require'rubygems'require'mechanize'post_agent=WWW::Mechanize.newpost_page=post_agent.get('http://www.vbulletin.org/forum/showthread.php?t=230708')puts"\nabsolutepathwithtbodygivesnil"putspost_page.parser.xpath('/html/body/div/div/div/div/div/table/tbody/tr/td/div

  2. ruby - 如何从 ruby​​ 中的字符串运行任意对象方法？ - 2

    总的来说，我对ruby​​还比较陌生，我正在为我正在创建的对象编写一些rspec测试用例。许多测试用例都非常基础，我只是想确保正确填充和返回值。我想知道是否有办法使用循环结构来执行此操作。不必为我要测试的每个方法都设置一个assertEquals。例如:describeitem,"TestingtheItem"doit"willhaveanullvaluetostart"doitem=Item.new#HereIcoulddotheitem.name.shouldbe_nil#thenIcoulddoitem.category.shouldbe_nilendend但我想要一些方法来使用

  3. ruby - 为什么我可以在 Ruby 中使用 Object#send 访问私有(private)/ protected 方法？ - 2

    类classAprivatedeffooputs:fooendpublicdefbarputs:barendprivatedefzimputs:zimendprotecteddefdibputs:dibendendA的实例a=A.new测试a.foorescueputs:faila.barrescueputs:faila.zimrescueputs:faila.dibrescueputs:faila.gazrescueputs:fail测试输出failbarfailfailfail.发送测试[:foo,:bar,:zim,:dib,:gaz].each{|m|a.send(m)resc

  4. ruby - Facter::Util::Uptime:Module 的未定义方法 get_uptime (NoMethodError) - 2

    我正在尝试设置一个puppet节点，但ruby​​gems似乎不正常。如果我通过它自己的二进制文件(/usr/lib/ruby/gems/1.8/gems/facter-1.5.8/bin/facter)在cli上运行facter，它工作正常，但如果我通过由ruby​​gems(/usr/bin/facter)安装的二进制文件，它抛出:/usr/lib/ruby/1.8/facter/uptime.rb:11:undefinedmethod`get_uptime'forFacter::Util::Uptime:Module(NoMethodError)from/usr/lib/ruby

  5. Ruby 方法() 方法 - 2

    我想了解Ruby方法methods()是如何工作的。我尝试使用“ruby方法”在Google上搜索，但这不是我需要的。我也看过ruby​​-doc.org，但我没有找到这种方法。你能详细解释一下它是如何工作的或者给我一个链接吗？更新我用methods()方法做了实验，得到了这样的结果:'labrat'代码classFirstdeffirst_instance_mymethodenddefself.first_class_mymethodendendclassSecond使用类#returnsavailablemethodslistforclassandancestorsputsSeco

  6. ruby-on-rails - Rails 3.2.1 中 ActionMailer 中的未定义方法 'default_content_type=' - 2

    我在我的项目中添加了一个系统来重置用户密码并通过电子邮件将密码发送给他，以防他忘记密码。昨天它运行良好(当我实现它时)。当我今天尝试启动服务器时，出现以下错误。=>BootingWEBrick=>Rails3.2.1applicationstartingindevelopmentonhttp://0.0.0.0:3000=>Callwith-dtodetach=>Ctrl-CtoshutdownserverExiting/Users/vinayshenoy/.rvm/gems/ruby-1.9.3-p0/gems/actionmailer-3.2.1/lib/action_mailer

  7. ruby - Highline 询问方法不会使用同一行 - 2

    设置:狂欢ruby1.9.2高线(1.6.13)描述:我已经相当习惯在其他一些项目中使用highline，但已经有几个月没有使用它了。现在，在Ruby1.9.2上全新安装时，它似乎不允许在同一行回答提示。所以以前我会看到类似的东西:require"highline/import"ask"Whatisyourfavoritecolor?"并得到:Whatisyourfavoritecolor?|现在我看到类似的东西:Whatisyourfavoritecolor?|竖线(|)符号是我的终端光标。知道为什么会发生这种变化吗？ 最佳答案

  8. ruby - 主要 :Object when running build from sublime 的未定义方法 `require_relative' - 2

    我已经从我的命令行中获得了一切，所以我可以运行rubymyfile并且它可以正常工作。但是当我尝试从sublime中运行它时，我得到了undefinedmethod`require_relative'formain:Object有人知道我的sublime设置中缺少什么吗？我正在使用OSX并安装了rvm。 最佳答案 或者，您可以只使用“require”，它应该可以正常工作。我认为“require_relative”仅适用于ruby​​1.9+ 关于ruby-主要:Objectwhenrun

  9. ruby - 多个属性的 update_column 方法 - 2

    我有一个具有一些属性的模型:attr1、attr2和attr3。我需要在不执行回调和验证的情况下更新此属性。我找到了update_column方法，但我想同时更新三个属性。我需要这样的东西:update_columns({attr1:val1,attr2:val2,attr3:val3})代替update_column(attr1,val1)update_column(attr2,val2)update_column(attr3,val3) 最佳答案 您可以使用update_columns(attr1:val1,attr2:val2

  10. ruby - 检查方法参数的类型 - 2

    我不确定传递给方法的对象的类型是否正确。我可能会将一个字符串传递给一个只能处理整数的函数。某种运行时保证怎么样？我看不到比以下更好的选择:defsomeFixNumMangler(input)raise"wrongtype:integerrequired"unlessinput.class==FixNumother_stuffend有更好的选择吗？ 最佳答案 使用Kernel#Integer在使用之前转换输入的方法。当无法以任何合理的方式将输入转换为整数时，它将引发ArgumentError。defmy_method(number)

随机推荐