当前位置：首页 > article >正文

基于BigBangBigCrunch优化(BBBC)的目标函数求解算法matlab仿真

article 2024/12/23 8:01:33

1.程序功能描述

2.测试软件版本以及运行结果展示

3.核心程序

4.本算法原理

5.完整程序

1.程序功能描述

基于BigBangBigCrunch优化(BBBC)的目标函数求解算法matlab仿真，仿真输出适应度收敛曲线，以及多变量收敛曲线。

2.测试软件版本以及运行结果展示

MATLAB2022A版本运行

3.核心程序

..................................................
% 创建一个新的图形窗口，用于绘制第二个图形，后续代码将在这个窗口中绘制关于最优解中各个变量随迭代次数变化的曲线
figure
% 使用plot函数绘制第一条曲线，横坐标为从1到Miters（即1到50）的迭代次数，纵坐标为记录了每次迭代最优解中第一个变量变化情况的Xbest2矩阵的第一列数据，曲线样式设置为蓝色方形标记的实线('-bs')，同时设置线宽、标记大小、标记边缘颜色、标记填充颜色等图形属性，用于展示最优解中第一个变量随迭代次数的变化趋势
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，保持当前图形状态，使得后续绘制的曲线可以添加到同一个图形中，便于对比展示多个变量的变化情况
hold on
% 使用plot函数绘制第二条曲线，横坐标、纵坐标以及图形属性设置与前面类似，不过这里纵坐标是Xbest2矩阵的第二列数据，即展示最优解中第二个变量随迭代次数的变化趋势，曲线样式设置为红色大于号标记的实线('-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，继续保持图形状态，准备绘制下一条曲线
hold on
% 使用plot函数绘制第三条曲线，同样设置相应的横坐标、纵坐标和图形属性，这里纵坐标是Xbest2矩阵的第三列数据，展示最优解中第三个变量随迭代次数的变化趋势，曲线样式设置为黑色小于号标记的实线('-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，确保图形状态正确，虽然这里已经是最后一条曲线绘制，但保持统一的代码结构更规范
hold on

% 设置图形的x轴标签为"Iterations"（迭代次数），明确横坐标含义，与前面第一个图形保持一致，便于整体观察对比
xlabel('Iterations');
% 设置图形的y轴标签为"X"，表示纵坐标展示的是变量X的值（这里指代最优解中的各个变量），明确纵坐标含义
ylabel('X');
% 在图形中添加网格线，使图形更清晰，便于观察各条曲线的变化趋势以及对比不同变量之间的关系
grid('on')
% 添加图例，分别对应三条曲线所代表的变量含义，即"变量1"、"变量2"、"变量3"，通过图例可以更直观地知道每条曲线代表的内容，方便查看和分析结果
legend('变量1','变量2','变量3');
088

4.本算法原理

BigBang - BigCrunch（BBBC）优化算法是一种启发式优化算法，其灵感来源于宇宙学中的大爆炸（Big Bang）和大坍缩（Big Crunch）理论。在优化问题领域，它被用于寻找目标函数的最优解。这种算法通过模拟宇宙从初始的混沌状态（大爆炸）到逐渐收敛（大坍缩）的过程来探索解空间，具有较好的全局搜索和局部收敛能力。

在 BBBC 算法中，大爆炸阶段对应于在解空间中广泛地生成初始解（个体），这些解就像宇宙爆炸后扩散的物质一样，分布在广阔的范围内，用于对整个解空间进行初步探索。而大坍缩阶段则类似于将这些分散的解向一个或多个潜在的最优解区域收敛，就像宇宙物质在引力作用下聚集一样。