一种优化局部搜索能力的灰狼算法 -附代码

一种优化局部搜索能力的灰狼算法


摘要: 灰狼算法是一种经典的群智能算法。针对灰狼算法局部搜索收敛较慢,易陷入局部最优且搜索精度不高的缺陷,提出一种新的灰狼算法。新算法通过增加α狼视野,赋予α狼主动搜索能力,在全局搜索的同时进一步提高了局部寻优精度,实现搜索结果的进一步优化。反向学习策略以避免算法陷入局部最优 .

1.灰狼优化算法

基础灰狼优化算法的具体原理参考,我的博客:https://blog.csdn.net/u011835903/article/details/107716390

2.改进的狼群算法

仔细观察狼群围捕过程可以发现,在围捕的最后阶段狼群围绕猎物不断移动,但代价函数的输出却不再缩小,究其原因是狼群多样性缺失,α狼陷入局部最优,为此,本文提出为α狼增加主动搜索视野,使α狼不再被动局限于狼群更新带来的优化,同时也具备局部搜索的能力。
假设α狼具备看到β狼的视野,这样每次α狼、β狼、δ狼更新位置后α狼会在视野范围内寻找比当前更优的位置并移动到更优位置,为了减少参数数量,假设α狼每次视野内局部寻优进行次数与狼群迭代次数相同,即程序会在α狼视野范围内重复生成备选位置,与α狼比较并选取最优解。
X i备选  = X i α + random ⁡ ( − a b s ( X i α − X i β ) , a b s ( X i α − X i β ) ) (12) X_{\text {i备选 }}=X_{i \alpha}+\operatorname{random}\left(-a b s\left(X_{i \alpha}-X_{i \beta}\right), a b s\left(X_{i \alpha}-X_{i \beta}\right)\right) \tag{12} Xi备选 =Xiα+random(abs(XiαXiβ),abs(XiαXiβ))(12)
为了进一步降低算法实现难度,提高程序运行效率,采用式 (12)生成备选位置的第i维数据,因此,α狼在第 i 维空间的视野范围为 [ X i α − a b s ( X i α − X i β ) , X i α + a b s ( X i α − X i β ) ] , i = 0 , 1 , . . . , n [X_{i\alpha}-abs(X_{i\alpha}-X_{i\beta}),X_{i\alpha}+abs(X_{i\alpha}-X_{i\beta})],i=0,1,...,n [Xiαabs(XiαXiβ),Xiα+abs(XiαXiβ)],i=0,1,...,nn为解空间维度。

本文GWO算法伪代码:

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3.实验结果

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4.参考文献

[1]王习涛.一种优化局部搜索能力的灰狼算法[J].计算机时代,2020(12):53-55.

5.Matlab代码

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