کد الگوریتم وال در پایتون Python

در این پست سورس کد الگوریتم وال در پایتون (الگوریتم نهنگ در Python) قرار گرفته شده است. این سورس کد به زبان پایتون Python برای الگوریتم WOA نوشته شده است. این سورس کد بر اساس 12 توابع تست الگوریتم وال یا نهنگ را اجرا می کند. برای اینکه بتوانید مسئله الگوریتم وال یا نهنگ را واضح و کامل درک کنید مقاله ای کامل با عنوان الگوریتم WOA در همین سایت آماده کرده ایم که می توانید مطالعه کنید و یا فیلم آموزش الگوریتم وال یا نهنگ را از همین سایت دانلود کنید.

الگوریتم بهینه سازی وال ها یا نهنگ ها

یکی از بزرگترین پستانداران دنیا وال یا نهنگ است از بین 7 نهنگ دنیا معروف ترین آنها، نهنگ گوژپشت یا نهنگ کوهان دار است. یک وال گوژپشت بالغ تقریباً به اندازه یک اتوبوس مدرسه است. شکار مورد علاقه وال ها، کریل و گروه های ماهی کوچک است. جالب ترین نکته در مورد وال های گوژپشت روش خاص شکار آنها می باشد. این رفتار کاوش گرانه به نام روش تغذیه حباب تور (Bubble-net) شناخته می شود.

وال های گوژپشت ترجیح می دهند تا دسته ای از کریل ها و یا ماهی های کوچک را در نزدیک سطح آب شکار کنند. این نکته مشاهده شده است که این کاوش و شکار، با ایجاد حباب های شاخصی در امتداد یک دایره یا مسیر هایی به انجام می رسد. الگوریتم WOA یکی از الگوریتم های بهینه سازی الهام گرفته شده از طبیعت و مبتنی بر جمعیت است که در زمینه های مختلف می توان از آن استفاده کرد.

مراحل الگوریتم

الگوریتم وال WOA در سه مرحله یا سه فاز انجام می شود که بصورت زیر است:

1. شکار محاصره ای
2. فاز بهره برداری : روش حمله به حباب تور
3. مرحله اکتشاف: جستجوی شکار

شکار محاصره ای

وال ها می توانند مکان شکار را شناسایی کرده و آنها را محاصره کنند. از آنجایی که مکان طراحی بهینه در فضای جستجو از راه مقایسه شناخته نمی شود، الگوریتم فرض می کند که بهترین راه حل کاندید حال حاضر، شکار هدف بوده و یا نزدیک به حالت مطلوب است. بعد از اینکه بهترین عامل جستجو شناسایی شد، عوامل دیگر جستجو سعی می کنند تا مکان خود را نسبت به بهترین عامل جستجو، به روزرسانی کنند.

فاز بهره برداری : روش حمله به حباب تور

جهت مدلسازی ریاضی رفتار حباب تور وال ها، ۲ روش طراحی شده است:

1. مکانیزم محاصره ی انقباضی
2. مکان در حال بروزرسانی مارپیچی

مرحله اکتشاف: جستجوی شکار

روشی مشابه بر مبنای واریاسیون بردار A را می توان جهت جستجوی شکار (اکتشاف) به کار گرفت. در حقیقت، نهنگ های گوژپشت، بر طبق مکان یکدیگر، به صورت تصادفی به جستجو می پردازند. بنابراین، بردار A را با مقادیر تصادفی بزرگتر از او یا کمتر از ۱- به کار گرفته شده تا عامل جستجو را مجبور به دور شدن از نهنگ مرجع کند. بر خلاف فاز استخراج، جهت بروزرسانی موقعیت عامل جستجو در فاز اکتشاف به جای استفاده از داده های بهترین عامل جستجو، از انتخاب تصادفی عامل بهره برده شده است.

این مکانیزم به همراه ۱<A بر اکتشاف تاکید دارند و به الگوریتم WOA اجازه می دهند تا جستجویی سراسری را به انجام رساند.

قسمت هایی از سورس کد الگوریتم وال در پایتون Python

import CostFun as fit
import random
import numpy
import math
import matplotlib.pyplot as plt   
  
lb=-10
ub=10
dim=30
SearchAgents_no=50
Max_iter=100

if not isinstance(lb, list):
   lb = [lb] * dim
if not isinstance(ub, list):
   ub = [ub] * dim
        
    
# initialize position vector and score for the leader
Leader_pos=numpy.zeros(dim)
Leader_score=float("inf")  #change this to -inf for maximization problems
    
    
#Initialize the positions of search agents
Positions = numpy.zeros((SearchAgents_no, dim))
for i in range(dim):
   Positions[:, i] = numpy.random.uniform(0,1,SearchAgents_no) *(ub[i]-lb[i])+lb[i]
    
#Initialize convergence
convergence_curve=numpy.zeros(Max_iter)

ویدئوی نحوه اجرا

***  توجه  ***

قبل از اجرای سورس کد الگوریتم در محیط پایتون حتماً از نصب پکیج های مورد استفاده در این سورس کد در Python خود مطمئن شوید پکیج های استفاده شده در این سورس کد numpy و matplotlib می باشد که اولی پکیج مربوط به استفاده از آرایه ها و ماتریس ها در پایتون و دومی مربوط به عملیات های نموداری و Plot گرفتن می باشد. پیشنهاد ما نصب اسپایدر (Spyder (Python 3.7 می باشد که هم پایتون و پکیج های مختلف و هم IDE های مختلفی را همراه با امکان آپدیتشان نصب می کند.

درباره سورس کد الگوریتم نهنگ در python

سورس کد الگوریتم وال یا الگوریتم نهنگ در python عنوان محصولی است که در این پست به آن پرداخته شده است. محصول در پایتون و با IDE اسپایدر (Spyder (Python 3.7 نوشته شده و بصورت کامل توسط گروه پشتیبانی پی استور تست و اجرا شده است. محصول دارای نشان تضمین کیفیت پی استور می باشد. برای دانلود محصول آن را خریداری کنید.

مباحث مرتبط در حوزه الگوریتم وال WOA

سورس کدهای آماده الگوریتم های فرا ابتکاری در پایتون