当前位置：首页 > wzjs >正文

网站建设课程设计格式网站关键词长尾词

wzjs 2025/9/14 22:54:07

网站建设课程设计格式,网站关键词长尾词,广西建设厅网站行业网,安阳网络教研平台首页摘要白鲨优化算法（White Shark Optimizer，WSO）是一种新颖的自然启发式智能优化算法，灵感来源于白鲨在海洋中的狩猎行为。该算法模拟白鲨通过感知水波、声波和猎物位置，动态调整运动轨迹以逼近最优解。WSO 同时具备全…

摘要

白鲨优化算法（White Shark Optimizer，WSO）是一种新颖的自然启发式智能优化算法，灵感来源于白鲨在海洋中的狩猎行为。该算法模拟白鲨通过感知水波、声波和猎物位置，动态调整运动轨迹以逼近最优解。WSO 同时具备全局探索和局部开发能力，适用于求解各种复杂的连续优化问题。

一、白鲨优化算法（WSO）原理解析

1.1 启发背景

WSO 模拟了白鲨在水中通过感知环境信号（如声波、振动、猎物位置）并结合其波动式运动，逐步逼近目标猎物的位置，最终实现最优捕食路径的寻找。

1.2 算法结构概览

整个算法流程可分为以下几步：

初始化阶段：随机生成初始鲨鱼种群位置与速度。
评估适应度：计算每条鲨鱼当前解的目标函数值。
更新位置与速度：依据波动频率调节机制、感知机制与群体协同机制进行搜索。
引导与更新最优解：实时更新个体最优与全局最优。
收敛记录：每轮迭代记录当前全局最优。

1.3 算法关键公式解释

（1）速度更新公式

（2）位置更新公式（波动驱动）

（3）局部感知机制（模拟鱼群聚集）

二、完整带注释 MATLAB 代码

function [fmin0, gbest, ccurve] = WSO(whiteSharks, itemax, lb, ub, dim, fobj)% 初始化收敛曲线
ccurve = zeros(1, itemax);% 初始化种群位置
WSO_Positions = initialization(whiteSharks, dim, ub, lb);% 初始化速度
v = zeros(size(WSO_Positions));% 评估初始种群适应度
for i = 1:whiteSharksfit(i,1) = fobj(WSO_Positions(i,:));
end% 初始化个体适应度和全局最优解
fitness = fit;
[fmin0, index] = min(fit);
wbest = WSO_Positions;              % 记录每个个体的历史最优位置
gbest = WSO_Positions(index,:);    % 当前种群最优个体% 参数设置
fmax = 0.75; fmin = 0.07; tau = 4.11;
mu = 2 / abs(2 - tau - sqrt(tau^2 - 4 * tau));
pmin = 0.5; pmax = 1.5; a0 = 6.25; a1 = 100; a2 = 0.0005;% 迭代主循环
for ite = 1:itemaxmv = 1 / (a0 + exp((itemax/2.0 - ite) / a1));  % 感知概率（用于模拟捕食模式）s_s = abs(1 - exp(-a2 * ite / itemax));        % 局部波动程度% 自适应个体参数p1 = pmax + (pmax - pmin) * exp(-(4*ite/itemax)^2);p2 = pmin + (pmax - pmin) * exp(-(4*ite/itemax)^2);% 更新速度nu = randi([1 whiteSharks], 1, whiteSharks);for i = 1:whiteSharksrr = 1 + rand() * 2;wr = abs(((2*rand()) - (1*rand() + rand())) / rr);v(i,:) = mu * v(i,:) + wr * (wbest(nu(i),:) - WSO_Positions(i,:));end% 位置更新f = fmin + (fmax - fmin)/(fmax + fmin);for i = 1:whiteSharksa = WSO_Positions(i,:) > ub;b = WSO_Positions(i,:) < lb;wo = xor(a,b);if rand < mvWSO_Positions(i,:) = WSO_Positions(i,:).*(~wo) + (ub.*a + lb.*b);elseWSO_Positions(i,:) = WSO_Positions(i,:) + v(i,:) / f;endend% 局部聚集机制for i = 1:whiteSharksfor j = 1:dimif rand < s_sDist = abs(rand * (gbest(j) - WSO_Positions(i,j)));if i == 1WSO_Positions(i,j) = gbest(j) + rand * Dist * sign(rand - 0.5);elsetemp = gbest(j) + rand * Dist * sign(rand - 0.5);WSO_Positions(i,j) = (temp + WSO_Positions(i-1,j)) / 2 * rand;endendendend% 更新适应度并跟踪最优解for i = 1:whiteSharksif all(WSO_Positions(i,:) >= lb) && all(WSO_Positions(i,:) <= ub)fit(i) = fobj(WSO_Positions(i,:));if fit(i) < fitness(i)wbest(i,:) = WSO_Positions(i,:);fitness(i) = fit(i);endif fitness(i) < fmin0fmin0 = fitness(i);gbest = wbest(i,:);endendend% 存储收敛曲线ccurve(ite) = fmin0;
end
end% 初始化函数
function pos = initialization(n, dim, ub, lb)pos = rand(n, dim) .* (ub - lb) + lb;
end