سورس کد الگوریتم کرم شب تاب در متلب Firefly Algorithm

الگوریتم کرم شب تاب در متلب عنوان موضوعی است که در این پست به آن پرداخته شده است. این الگوریتم با نام Firefly Algorithm یا الگوریتم FA نیز نامیده می‌شود. در این مجموعه سعی می‌کنیم تا جزئیات بهتری از سورس کد الگوریتم کرم شب تاب در متلب Firefly Algorithm ارائه دهیم.

الگوریتم بهینه سازی کرم شب تاب Firefly Algorithm Optimization، و یا به اختصار الگوریتم کرم شتاب Firefly Algorithm، از رفتارکرم شتاب‌های طبیعی که در مجموعه‌ها بزرگ در کنار هم زندگی می‌کنند الهام گرفته شده است و یکی از الگوریتم‌های بسیار کارآمد در حل مسائل بهینه سازی ترکیبی است.

الگوریتم‌های دیگری نیز بر اساس الگوریتم کرم شتاب‌ها ساخته شده‌اند که همگی سیستم‌های چند عاملی Multi Agent هستند و عامل‌ها کرم‌های شتاب‌های مصنوعی یا به اختصار کرم شتاب‌هایی هستند که مشابه با کرم‌های شتاب واقعی رفتار می‌کنند.

الگوریتم کرم شتاب ، یک مثال بارز از هوش جمعی هستند که در آن عامل‌هایی که قابلیت چندان بالایی ندارند، در کنار هم و با همکاری یکدیگر می‌توانند نتایج بسیار خوبی به دست بیاورند. از این دسته الگوریتم‌ها می‌توان به الگوریتم‌های کلونی مورچگان، زنبور عسل، پرندگان و … اشاره کرد.

الگوریتم کرم شب تاب (FA)

الگوریتم کرم شب تاب یا Firefly Algorithm (به اختصار FA) در اواخر سال ۲۰۰۷ و توسط  Xin-She Yang معرفی شده است، که ایده اصلی آن از ارتباط نوری میان کرم‌های شب تاب الهام گرفته شده است. این الگوریتم را می‌توان از مظاهر هوش ازدحامی یا Swarm Intelligence دانست، که در آن از همکاری  اعضای ساده و کم هوش، مرتبه بالاتری از هوشمندی ایجاد می‌شود که قطعا توسط هیچ یک از اجزا قابل حصول نیست.

الگوریتم FA یک الگوریتم فراکتشافی، با الهام از رفتارهای کرم شب تاب مصنوعی است. این الگوریتم با فرضیه زیر فرمول‌بندی شده است:

1. همه کرم شب تاب‌ها تمایل جنسی دارند، به طوری که یک کرم شب تاب به تمام کرم شب تاب‌های دیگر را جذب می‌کند.
2. جذابیت متناسب است به روشنایی خود، و برای هر دو کرم شب تاب یکی کمتر روشن خواهد شد جذب (و در نتیجه به حرکت می‌افتد ) یکی روشن‌تر، با این حال، روشنایی می‌تواند به عنوان فاصله آنها افزایش و یا کاهش یابد .
3. اگر کرم شب تابی روشن تر از کرم شب تاب داده شده وجود داشته باشد آن را به طور تصادفی حرکت خواهد داد.

روشنایی باید با تابع هدف در ارتباط باشد.

سورس کد الگوریتم کرم شب تاب در متلب

سورس کد الگوریتم FA در Matlab شامل یک فایل با یک Script و 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 کرم شب تاب در متلب برای بهینه‌سازی مسئله خودتان تابع هزینه خود را بر اساس پارامترهای مسئله خود تعریف کنید. در ادامه قسمت‌هایی از سورس کد الگوریتم کرم شب تاب در Matlab آورده شده است.

for it=1:MaxIt
    
    newpop=repmat(firefly,nPop,1);
    for i=1:nPop
        newpop(i).Cost = inf;
        for j=1:nPop
            if pop(j).Cost < pop(i).Cost
                rij=norm(pop(i).Position-pop(j).Position)/dmax;
                beta=beta0*exp(-gamma*rij^m);
                e=delta*unifrnd(-1,+1,VarSize);
               
                newsol.Position = pop(i).Position ...
                                + beta*rand(VarSize).*(pop(j).Position-pop(i).Position) ...
                                + alpha*e;
                
                newsol.Position=max(newsol.Position,VarMin);
                newsol.Position=min(newsol.Position,VarMax);
                
                newsol.Cost=CostFunction(newsol.Position);
                
                if newsol.Cost <= newpop(i).Cost
                    newpop(i) = newsol;
                    if newpop(i).Cost<=BestSol.Cost
                        BestSol=newpop(i);
                    end
                end
                
            end
        end
    end

درباره محصول

سورس کد الگوریتم کرم شب تاب در متلب Firefly Algorithm 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 مذکور آن را خریداری فرمایید به محض خرید لینک دانلود در دسترس خواهد بود.