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      基于BigBangBigCrunch優(yōu)化(BBBC)的目標(biāo)函數(shù)求解算法matlab仿真

      1.程序功能描述
      基于BigBangBigCrunch優(yōu)化(BBBC)的目標(biāo)函數(shù)求解算法matlab仿真,仿真輸出適應(yīng)度收斂曲線,以及多變量收斂曲線。

      2.測(cè)試軟件版本以及運(yùn)行結(jié)果展示
      MATLAB2022A版本運(yùn)行

       

       

      3.核心程序

      % 創(chuàng)建一個(gè)新的圖形窗口,用于繪制第二個(gè)圖形,后續(xù)代碼將在這個(gè)窗口中繪制關(guān)于最優(yōu)解中各個(gè)變量隨迭代次數(shù)變化的曲線
      figure
      % 使用plot函數(shù)繪制第一條曲線,橫坐標(biāo)為從1到Miters(即1到50)的迭代次數(shù),縱坐標(biāo)為記錄了每次迭代最優(yōu)解中第一個(gè)變量變化情況的Xbest2矩陣的第一列數(shù)據(jù),曲線樣式設(shè)置為藍(lán)色方形標(biāo)記的實(shí)線('-bs'),同時(shí)設(shè)置線寬、標(biāo)記大小、標(biāo)記邊緣顏色、標(biāo)記填充顏色等圖形屬性,用于展示最優(yōu)解中第一個(gè)變量隨迭代次數(shù)的變化趨勢(shì)
      plot(1:Miters,Xbest2(:,1),'-bs',...
          'LineWidth',1,...
          'MarkerSize',6,...
          'MarkerEdgeColor','k',...
          'MarkerFaceColor',[0.9,0.0,0.0]);
      % 使用hold on命令,保持當(dāng)前圖形狀態(tài),使得后續(xù)繪制的曲線可以添加到同一個(gè)圖形中,便于對(duì)比展示多個(gè)變量的變化情況
      hold on
      % 使用plot函數(shù)繪制第二條曲線,橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)以及圖形屬性設(shè)置與前面類似,不過(guò)這里縱坐標(biāo)是Xbest2矩陣的第二列數(shù)據(jù),即展示最優(yōu)解中第二個(gè)變量隨迭代次數(shù)的變化趨勢(shì),曲線樣式設(shè)置為紅色大于號(hào)標(biāo)記的實(shí)線('-r>')
      plot(1:Miters,Xbest2(:,2),'-r>',...
          'LineWidth',1,...
          'MarkerSize',6,...
          'MarkerEdgeColor','k',...
          'MarkerFaceColor',[0.9,0.9,0.0]);
      % 再次使用hold on命令,繼續(xù)保持圖形狀態(tài),準(zhǔn)備繪制下一條曲線
      hold on
      % 使用plot函數(shù)繪制第三條曲線,同樣設(shè)置相應(yīng)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和圖形屬性,這里縱坐標(biāo)是Xbest2矩陣的第三列數(shù)據(jù),展示最優(yōu)解中第三個(gè)變量隨迭代次數(shù)的變化趨勢(shì),曲線樣式設(shè)置為黑色小于號(hào)標(biāo)記的實(shí)線('-k<')
      plot(1:Miters,Xbest2(:,3),'-k<',...
          'LineWidth',1,...
          'MarkerSize',6,...
          'MarkerEdgeColor','k',...
          'MarkerFaceColor',[0.3,0.7,0.8]);
      % 再次使用hold on命令,確保圖形狀態(tài)正確,雖然這里已經(jīng)是最后一條曲線繪制,但保持統(tǒng)一的代碼結(jié)構(gòu)更規(guī)范
      hold on
       
      % 設(shè)置圖形的x軸標(biāo)簽為"Iterations"(迭代次數(shù)),明確橫坐標(biāo)含義,與前面第一個(gè)圖形保持一致,便于整體觀察對(duì)比
      xlabel('Iterations');
      % 設(shè)置圖形的y軸標(biāo)簽為"X",表示縱坐標(biāo)展示的是變量X的值(這里指代最優(yōu)解中的各個(gè)變量),明確縱坐標(biāo)含義
      ylabel('X');
      % 在圖形中添加網(wǎng)格線,使圖形更清晰,便于觀察各條曲線的變化趨勢(shì)以及對(duì)比不同變量之間的關(guān)系
      grid('on')
      % 添加圖例,分別對(duì)應(yīng)三條曲線所代表的變量含義,即"變量1"、"變量2"、"變量3",通過(guò)圖例可以更直觀地知道每條曲線代表的內(nèi)容,方便查看和分析結(jié)果
      legend('變量1','變量2','變量3');
      

        

      4.本算法原理
      BigBang - BigCrunch(BBBC)優(yōu)化算法是一種啟發(fā)式優(yōu)化算法,其靈感來(lái)源于宇宙學(xué)中的大爆炸(Big Bang)和大坍縮(Big Crunch)理論。在優(yōu)化問(wèn)題領(lǐng)域,它被用于尋找目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解。這種算法通過(guò)模擬宇宙從初始的混沌狀態(tài)(大爆炸)到逐漸收斂(大坍縮)的過(guò)程來(lái)探索解空間,具有較好的全局搜索和局部收斂能力。

      在 BBBC 算法中,大爆炸階段對(duì)應(yīng)于在解空間中廣泛地生成初始解(個(gè)體),這些解就像宇宙爆炸后擴(kuò)散的物質(zhì)一樣,分布在廣闊的范圍內(nèi),用于對(duì)整個(gè)解空間進(jìn)行初步探索。而大坍縮階段則類似于將這些分散的解向一個(gè)或多個(gè)潛在的最優(yōu)解區(qū)域收斂,就像宇宙物質(zhì)在引力作用下聚集一樣。

       

      posted @ 2025-06-24 00:13  軟件算法開發(fā)  閱讀(24)  評(píng)論(0)    收藏  舉報(bào)
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