自适应权重粒子群优化算法实现与性能测试
项目介绍
本项目实现了一个完整的自适应粒子群优化算法(APSO),该算法通过动态调整惯性权重因子,实现了从全局探索到局部开发的平滑过渡。算法针对多维参数空间(本实例为2维)进行高效优化,支持关键参数自定义配置,并提供了实时监控和可视化功能,能够自动寻找目标函数的最优解。
功能特性
- 自适应惯性权重调整:根据迭代进度动态调整权重,平衡探索与开发能力
- 多维参数优化:支持多维参数空间的高效寻优(默认配置为2维)
- 灵活参数配置:可自定义参数范围、粒子数量、迭代次数等关键参数
- 实时监控功能:输出收敛过程并记录每次迭代的最优值
- 可视化分析:提供粒子分布图和收敛曲线图的绘制功能
- 性能评估:输出最终收敛时的迭代次数和精度指标
使用方法
- 根据需要修改算法参数配置:
- 最大/最小惯性权重(wmax, wmin)
- 最大迭代次数(itmax)
- 学习因子(c1, c2)
- 搜索空间范围(xmin, xmax)
- 粒子数量和参数维度(N, D)
- 速度更新步长(t)
- 运行主程序,算法将自动执行优化过程
- 查看输出结果:
- 最优解(目标函数最小值)
- 最优位置(2维参数坐标)
- 收敛过程记录
- 性能指标统计
- 可视化图表
系统要求
- MATLAB R2018a 或更高版本
- 基础MATLAB工具箱(无需额外工具箱)
文件说明
主程序文件实现了算法的核心功能,包括参数初始化、粒子群位置和速度的生成与更新、自适应权重调整机制、目标函数评估、最优解追踪、收敛过程记录以及结果可视化。该文件将算法各个模块整合为完整的优化流程,通过循环迭代完成寻优任务,并最终输出优化结果和性能分析图表。