Python演化计算基准函数详解

 更新时间:2021年10月25日 14:29:44   作者:Robin-hlt  
这篇文章主要介绍了Python演化计算基准函数,非常不错,具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧,希望能够给你带来帮助

基准函数是测试演化计算算法性能的函数集,由于大部分基准函数集都是C/C++编写,Python编写的基准函数比较少,因此本文实现了13个常用基准函数的Python版。

基准函数定义

在这里插入图片描述

代码实现

benchmark.py

import numpy as np
import copy
"""
Author : Robin_Hua
update time : 2021.10.14
version : 1.0
"""
class Sphere:
    def __init__(self, x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        res = np.sum(self.x**2)
        return res
class Schwefel2_22:
    def __init__(self, x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        res = np.sum(np.abs(self.x)) + np.prod(np.abs(self.x))
        return res
class Noise:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        d = self.x.shape[0]
        res = np.sum(np.arange(1, d + 1) * self.x ** 4) + np.random.random()
        return res
class Schwefel2_21:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        res = np.max(np.abs(self.x))
        return res
class Step:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        res = np.sum(int(self.x + 0.5) ** 2)
        return res
class Rosenbrock:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        d = self.x.shape[0]
        res = np.sum(np.abs(100*(self.x[1:] - self.x[:-1]**2)**2 + (1 - self.x[:-1])**2))
        return res
class Schwefel:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        d = self.x.shape[0]
        res = 418.9829*d - np.sum(self.x * np.sin(np.sqrt(np.abs(self.x))))
        return res
class Rastrigin:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        d = self.x.shape[0]
        res = 10 * d + np.sum(self.x ** 2 - 10 * np.cos(2 * np.pi * self.x))
        return res
class Ackley:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        d = self.x.shape[0]
        res = - 20 * np.exp(-0.2 * np.sqrt(np.mean(self.x ** 2)))
        res = res - np.exp(np.mean(np.cos(2 * np.pi * self.x))) + 20 + np.exp(1)
        return res
class Griewank:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def getvalue(self):
        d = self.x.shape[0]
        i = np.arange(1, d + 1)
        res = 1 + np.sum(self.x ** 2) / 4000 - np.prod(np.cos(self.x / np.sqrt(i)))
        return res
class Generalized_Penalized:
    def __init__(self,x):
        self.x = x
    def u(self,a,k,m):
        temp = copy.deepcopy(self.x)
        temp[-a <= temp.any() <= a] = 0
        temp[temp > a] = k*(temp[temp > a]-a)**m
        temp[temp < -a] = k * (-temp[temp < -a] - a) ** m
        """
        temp = np.zeros_like(self.x)
        d = self.x.shape[0]
        for i in range(d):
            if self.x[i]>a:
                temp[i] = k*(self.x[i]-a)**m
            elif self.x[i]<-a:
                temp[i] = k * (-self.x[i] - a) ** m
            else:
                pass
        """
        return temp
    def getvalue(self):
        d = self.x.shape[0]
        y = 1+1/4*(self.x+1)
        res = np.pi/d*(10*np.sin(np.pi*y[0])**2+np.sum((y[:-1]-1)**2*(1+10*np.sin(np.pi*y[1:])**2))+(y[-1]-1)**2)+np.sum(self.u(10,100,4))
        return res
def benchmark_func(x,func_num):
    func = func_list[func_num]
    res = func(x)
    return res
func_list = [Sphere,Schwefel2_22,Noise,Schwefel2_21,Step,Rosenbrock,Schwefel,Rastrigin,Ackley,Griewank,Generalized_Penalized]

调用方法

输入为向量x和函数编号func_num

import benchmark
import numpy as np
vector = np.random.random(30)
value = benchmark.benchmark_func(x=vector,func_num=0).getvalue()

总结

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!

相关文章

  • Python利用lxml模块爬取豆瓣读书排行榜的方法与分析

    Python利用lxml模块爬取豆瓣读书排行榜的方法与分析

    这篇文章主要给大家介绍了关于Python爬虫利用lxml模块爬取豆瓣读书排行榜的相关资料,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家学习或者使用Python具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面来一起学习学习吧
    2019-04-04
  • python分析apache访问日志脚本分享

    python分析apache访问日志脚本分享

    这篇文章主要介绍了python分析apache访问日志脚本分享,本文直接给出实现代码,需要的朋友可以参考下
    2015-02-02
  • pandas取dataframe特定行列的实现方法

    pandas取dataframe特定行列的实现方法

    大家在使用Python进行数据分析时,经常要使用到的一个数据结构就是pandas的DataFrame,本文介绍了pandas取dataframe特定行列的实现方法,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2021-05-05
  • Python爬虫采集微博视频数据

    Python爬虫采集微博视频数据

    这篇文章主要介绍了利用Python爬虫采集微博的视频数据,文中有非常详细的代码示例,对正在学python的小伙伴们有很好地帮助,需要的朋友可以参考下
    2021-12-12
  • python词云库wordcloud自定义词云制作步骤分享

    python词云库wordcloud自定义词云制作步骤分享

    这篇文章主要介绍了python词云库wordcloud自定义词云制作步骤分享,文章围绕主题展开详细的内容介绍,具有一定的参考价值,需要的小伙伴可以参考一下
    2022-08-08
  • 基于python求两个列表的并集.交集.差集

    基于python求两个列表的并集.交集.差集

    这篇文章主要介绍了基于python求两个列表的并集.交集.差集,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2020-02-02
  • PyTorch基本数据类型(一)

    PyTorch基本数据类型(一)

    这篇文章主要为大家详细介绍了PyTorch基本数据类型,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2019-05-05
  • ROS系统将python包编译为可执行文件的简单步骤

    ROS系统将python包编译为可执行文件的简单步骤

    本文章讲述ROS系统下如何将python编译为可以执行文件,步骤比较简单,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
    2021-07-07
  • Pytorch之finetune使用详解

    Pytorch之finetune使用详解

    今天小编就为大家分享一篇Pytorch之finetune使用详解,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2020-01-01
  • Python执行遗传编程gplearn库使用实例探究

    Python执行遗传编程gplearn库使用实例探究

    这篇文章主要为大家介绍了Python执行遗传编程gplearn库使用实例探究,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2024-01-01

最新评论