سورس کد الگوریتم زنبور عسل در متلب

سورس کد الگوریتم زنبور عسل در متلب عنوان موضوعی است که در این پست به آن پرداخته شده است. الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی (Artificial bee colony algorithm) یا ABC یک الگوریتم بهینه سازی بر اساس هوش جمعی و رفتار هوشمندانه جمعیت زنبور عسل است.

الگوریتم کلونی زنبور عسل مصنوعی یا به اختصار ABC، یک راهکار بهینه‌سازی است که رفتار یک کلونی زنبور عسل را شبیه‌سازی می‌کند و برای اولین بار در سال ۲۰۰۵ توسط Dervis Karaboga، برای بهینه‌سازی ارائه شد. در این مدل، کلونی زنبور عسل مصنوعی دارای سه نوع زنبورهای کارگر، ناظر و دیده‌بان است. زنبورهای کارگر روی گردآوری غذا و آوردن آن به کندو از یک منبع غذایی خاص کار می‌کنند.

زنبورهای ناظر در میان کارگرها گشت می‌زنند تا تشخیص دهند یک منبع غذایی همچنان ارزش استفاده دارد یا خیر و در نهایت زنبورهای دیده‌بان که به‌دنبال کشف منابع غذایی جدید هستند.

الگوریتم زنبور عسل Bee Algorithm

الگوریتم زنبور عسل هر نقطه را در فضای پارامتری متشکل از پاسخ‌های ممکن به عنوان منبع غذا تحت بررسی قرار می‌دهد. زنبورهای دیده‌بان به صورت تصادفی فضای پاسخ‌ها را ساده می‌کنند و به وسیله‌ی تابع شایستگی کیفیت موقعیت‌های بازدید شده را گزارش می‌دهند.

جواب‌های ساده شده رتبه بندی می‌شوند و دیگر زنبورها نیروهای تازهای هستند که فضای پاسخ‌ها را در پیرامون خود برای یافتن بالاترین رتبه محل‌ها جستجو می‌کنند که گلزار نامیده می‌شود. الگوریتم به صورت گزینشی دیگر گلزارها را برای یافتن نقطه‌ی بیشینه‌ی تابع شایستگی جستجو می‌کند.

رفتار هوشمند ناپایدار زنبورهای عسل را می‌توان در چند گام زیر خلاصه کرد:

• زنبورها تلاش می‌کنند تا به صورت تصادفی در محیط به‌دنبال منابع غذایی خوب بگردند (مقدار تناسب).
• پس از یافتن یک منبع غذایی، آن‌ها تبدیل به زنبورهای کارگر می‌شوند و شروع به استخراج غذا از منبع یافت شده می‌کنند.
• زنبور کارگر با شهد به کندو باز می‌گردد و بار شهد خود را خالی می‌کند. پس از خالی کردن آن، می‌تواند مستقیما به منبع کشف شده خود باز گردد یا اطلاعاتی که درباره منبع غذاییش دارد را با اجرای یک رقص گردون در ناحیه رقص به اشتراک بگذارد.
• اگر یک منبع غذایی خالی شد، زنبوران کارگر به دیده‌بان مبدل شده و به جست و جوی تصادفی برای منابع غذایی می‌پردازند.
• زنبورهای ناظر در کندو منتظر مانده و زنبورهای کارگر را در منابع غذایی گردآوری کرده‌شان مورد نظارت قرار می‌دهند و از میان منابع غذایی موجود با بیشترین سود، یک منبع را انتخاب می‌کنند.
• انتخاب منابع غذایی متناسب با کیفیت آن منبع (مقدار تناسب) است.

برای درک الگوریتم زنبور عسل در متلب توضیح کامل این الگوریتم را می‌توانید در همین سایت از مقاله‌ای کامل تحت عنوان الگوریتم کلونی زنبور عسل Artificial Bee Colony Algorithm مطالعه فرمایید.

سورس کد الگوریتم زنبور عسل در متلب

سورس کد الگوریتم زنبور عسل مصنوعی در GUI Matlab شامل سه الگوریتم زنبور عسل (Artificial Bee Colony, Standard Bees Algorithm, Probabilistic Bees Algorithm) است.

• Artificial Bee Colony
• Standard Bees Algorithm
• Probabilistic Bees Algorithm

تابع Main در واقع کد اصلی برنامه می‌باشد و بقیه فراخوانی‌ها از آنجا انجام می‌شود. سه الگوریتم Artificial Bee Colony, Standard Bees Algorithm, Probabilistic Bees Algorithm نیز در نموداری طبق شکل و ویدئوی معرفی محصول از لحاظ کارایی باهم مقایسه شده‌اند. همچنین این برنامه با ۶ تابع تست ارائه شده است.

توابع تست برای ارزیابی الگوریتم‌های بهینه سازی بکار می‌روند که در این سایت برای توضیحات بیشتر در مورد توابع تست الگوریتم‌های بهینه سازی مقاله ای آماده کردیم. توابع تست این پروژه عبارتند از :

• تابع  SPHERE
• تابع ACKLEY
• تابع SUM SQUARES
•  تابع ROSENBROCK
• تابع SUM OF DIFFERENT POWERS
• تابع ZAKHAROV

توابع زیادی برای تست عملکرد الگوریتم‌های بهینه سازی وجود دارد که در اینجا ما به این ۶ تابع اکتفا کرده‌ایم. همچنین لازم به ذکر است که برای اجرای الگوریتم بهینه سازی روی مسئله مورد نظر تابع هزینه یا Cost Function آن تغییر خواهد کرد و بقیه الگوریتم دست نخورده باقی می‌ماند بنابراین برای اجرای الگوریتم زنبور عسل در متلب برای بهینه سازی مسئله خودتان تابع هزینه خود را بر اساس پارامترهای مسئله خود تعریف کنید.

قسمتی از سورس کد

for it=1:MaxIt
    
    % Recruited Bees
    for i=1:nPop
        
        % Choose k randomly, not equal to i
        K=[1:i-1 i+1:nPop];
        k=K(randi([1 numel(K)]));
        
        % Define Acceleration Coeff.
        phi=a*unifrnd(-1,+1,VarSize);
        
        % New Bee Position
        newbee.Position=pop(i).Position+phi.*(pop(i).Position-pop(k).Position);
        
        % Evaluation
        newbee.Cost=CostFunction(newbee.Position);
        
        % Comparision
        if newbee.Cost<=pop(i).Cost
            pop(i)=newbee;
        else
            C(i)=C(i)+1;
        end
        
    end
    
    % Calculate Fitness Values and Selection Probabilities
    F=zeros(nPop,1);
    MeanCost = mean([pop.Cost]);
    for i=1:nPop
        F(i) = exp(-pop(i).Cost/MeanCost); % Convert Cost to Fitness
    end
    P=F/sum(F);
    
    % Onlooker Bees
    for m=1:nOnlooker
        
        % Select Source Site
        i=RouletteWheelSelection(P);
        
        % Choose k randomly, not equal to i
        K=[1:i-1 i+1:nPop];
        k=K(randi([1 numel(K)]));
        
        % Define Acceleration Coeff.
        phi=a*unifrnd(-1,+1,VarSize);
        
        % New Bee Position
        newbee.Position=pop(i).Position+phi.*(pop(i).Position-pop(k).Position);
        
        % Evaluation
        newbee.Cost=CostFunction(newbee.Position);
        
        % Comparision
        if newbee.Cost<=pop(i).Cost
            pop(i)=newbee;
        else
            C(i)=C(i)+1;
        end
        
    end
    
    % Scout Bees
    for i=1:nPop
        if C(i)>=L
            pop(i).Position=unifrnd(VarMin,VarMax,VarSize);
            pop(i).Cost=CostFunction(pop(i).Position);
            C(i)=0;
        end
    end
    
    % Update Best Solution Ever Found
    for i=1:nPop
        if pop(i).Cost<=BestSol.Cost
            BestSol=pop(i);
        end
    end
    
    % Store Best Cost Ever Found
    BestCost(it)=BestSol.Cost;
    
    % Display Iteration Information
    disp(['Iteration ' num2str(it) ': Best Cost = ' num2str(BestCost(it))]);
    
end

تصاویر خروجی محصول

درباره سورس کد الگوریتم کلونی زنبور عسل

سورس کد الگوریتم زنبور عسل در متلب در محیط Matlab 2014b نوشته و اجرا شده است این سورس کد توسط تیم پشتیبانی پی استور تست و اجرا شده است. کیفیت اثر توسط پی استور تضمین می‌شود و دارای نشان تضمین کیفیت پی استور می‌باشد. برای دانلود اثر آن را خریداری فرمایید به محض خرید لینک دانلود در دسترس خواهد بود.