1.TEB(Time Elastic Band)局部路径规划算法详解及代码实现
2.å¦ä½ä¼åC++ç¨åºä»£ç ç¼å
3.超详细 | 鲸鱼优化算法原理及其实现(Matlab/Python)
4.PyTorch 源码解读之 torch.optim:优化算法接口详解
5.Keras 中的优化源码优化源码 Adam 优化器(Optimizer)算法+源码研究
6.超详细 | 灰狼优化算法原理及其实现(Matlab)
TEB(Time Elastic Band)局部路径规划算法详解及代码实现
提升信心与学习的重要性
在经济低迷时期,个人的算法算法信心对于经济的复苏至关重要。通过终身学习,优化源码优化源码提升个人的算法算法眼界与适应能力,是优化源码优化源码提振信心的有效方式。对于需要优化的算法算法contains源码分析全局路径,时间弹性带(TEB)算法能提供局部路径规划的优化源码优化源码最佳效果。
TEB算法的算法算法原理
时间弹性带(TEB)算法是一种局部路径规划方法,旨在优化机器人在全局路径中的优化源码优化源码局部运动轨迹。该算法能够针对多种优化目标,算法算法如路径长度、优化源码优化源码运行时间、算法算法与障碍物的优化源码优化源码距离、中间路径点的算法算法通过以及对机器人动力学、运动学和几何约束的优化源码优化源码符合性。
与模型预测控制(MPC)相比,TEB专注于计算最优轨迹,而MPC则直接求解最优控制量。TEB使用g2o库进行优化求解,而MPC通常使用OSPQ优化器。
深入阅读TEB的相关资料
理解TEB算法及其参数,可以参考以下资源:
- TEB概念理解:leiphone.com
- TEB参数理解:blog.csdn.net/weixin_
- TEB论文翻译:t.csdnimg.cn/FJIww
- TEB算法理解:blog.csdn.net/xiekaikai...、blog.csdn.net/flztiii/a...
TEB源码地址:github.com/rst-tu-dortm...
TEB的源码解读
TEB的源码解读包括以下几个关键步骤:
1. 初始化:配置TEB参数、障碍物、机器人模型和全局路径点。
2. 初始化优化器:构造优化器,包括注册自定义顶点和边、选择求解器和优化器类型。
3. 注册g2o类型:在函数中完成顶点和边的注册。
4. 规划函数:根据起点和终点生成路径,优化路径长度和质量。
5. 优化函数:构建优化图并进行迭代优化。
6. 更新目标函数权重:优化完成后,更新控制指令。心理评测系统源码
7. 跟踪优化过程:监控优化器属性和迭代过程。
总结TEB的优劣与挑战
在实际应用中,TEB算法的局部轨迹优化能力使其在路径平滑性上优于DWA等算法,但这也意味着更高的计算成本。TEB参数复杂,实际工程应用中需要深入理解每个参数的作用。源码阅读与ROS的剥离过程需要投入大量精力,同时也认识到优化器的核心是数学问题,需要更深入的理解。
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第ä¸æï¼ä»¥ç©ºé´æ¢æ¶é´
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æ¹æ³Aï¼é常çåæ³
#define LENchar string1 [LEN];
memset (string1,0,LEN);
strcpy (string1,"This is a example!!");
æ¹æ³Bï¼
const char string2[LEN] ="This is a example!";
char * cp;
cp = string2 ;
使ç¨çæ¶åå¯ä»¥ç´æ¥ç¨æéæ¥æä½ã
ä»ä¸é¢çä¾åå¯ä»¥çåºï¼AåBçæçæ¯ä¸è½æ¯çãå¨åæ ·çåå¨ç©ºé´ä¸ï¼Bç´æ¥ä½¿ç¨æéå°±å¯ä»¥æä½äºï¼èAéè¦è°ç¨ä¸¤ä¸ªå符å½æ°æè½å®æãBç缺ç¹å¨äºçµæ´»æ§æ²¡æA好ãå¨éè¦é¢ç¹æ´æ¹ä¸ä¸ªå符串å 容çæ¶åï¼Aå ·ææ´å¥½ççµæ´»æ§;å¦æéç¨æ¹æ³Bï¼åéè¦é¢å许å¤å符串ï¼è½ç¶å ç¨äºå¤§éçå åï¼ä½æ¯è·å¾äºç¨åºæ§è¡çé«æçã
å¦æç³»ç»çå®æ¶æ§è¦æ±å¾é«ï¼å åè¿æä¸äºï¼é£ææ¨èä½ ä½¿ç¨è¯¥ææ°ã
第äºæï¼ ä½¿ç¨å®èä¸æ¯å½æ°ãè¿ä¹æ¯ç¬¬ä¸æçåæãå½æ°åå®çåºå«å°±å¨äºï¼å®å ç¨äºå¤§éç空é´ï¼èå½æ°å ç¨äºæ¶é´ã大家è¦ç¥éçæ¯ï¼å½æ°è°ç¨æ¯è¦ä½¿ç¨ç³»ç»çæ æ¥ä¿åæ°æ®çï¼å¦æç¼è¯å¨éææ æ£æ¥é 项ï¼ä¸è¬å¨å½æ°ç头ä¼åµå ¥ä¸äºæ±ç¼è¯å¥å¯¹å½åæ è¿è¡æ£æ¥;åæ¶ï¼CPUä¹è¦å¨å½æ°è°ç¨æ¶ä¿ååæ¢å¤å½åçç°åºï¼è¿è¡åæ åå¼¹æ æä½ï¼æ以ï¼å½æ°è°ç¨éè¦ä¸ äºCPUæ¶é´ã èå®ä¸åå¨è¿ä¸ªé®é¢ãå®ä» ä» ä½ä¸ºé¢å å好ç代ç åµå ¥å°å½åç¨åºï¼ä¸ä¼äº§çå½æ°è°ç¨ï¼æä»¥ä» ä» æ¯å ç¨äºç©ºé´ï¼å¨é¢ç¹è°ç¨åä¸ä¸ªå®çæ¶åï¼è¯¥ç°è±¡å°¤å ¶çªåºã
举ä¾å¦ä¸ï¼
æ¹æ³Cï¼
#define bwMCDR2_ADDRESS 4#define bsMCDR2_ADDRESS
int BIT_MASK(int __bf)
{
return ((1U << (bw ## __bf)) - 1)<< (bs ## __bf);
}
void SET_BITS(int __dst,
int __bf, int __val)
{
__dst = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf))) |
(((__val) << (bs ## __bf))
& (BIT_MASK(__bf))))
}
SET_BITS(MCDR2, MCDR2_ADDRESS,ReGISterNumber);
æ¹æ³Dï¼
#define bwMCDR2_ADDRESS 4#define bsMCDR2_ADDRESS
#define bmMCDR2_ADDRESS BIT_MASK(MCDR2_ADDRESS)
#define BIT_MASK(__bf)
(((1U << (bw ## __bf)) - 1)
<< (bs ## __bf))
#define SET_BITS(__dst, __bf, __val)
((__dst) = ((__dst) & ~(BIT_MASK(__bf)))
|
(((__val) << (bs ## __bf))
& (BIT_MASK(__bf))))
SET_BITS(MCDR2, MCDR2_ADDRESS,
RegisterNumber);
Dæ¹æ³æ¯æçå°çæ好çç½®ä½æä½å½æ°ï¼æ¯armå ¬å¸æºç çä¸é¨åï¼å¨çççä¸è¡å å®ç°äºå¾å¤åè½ï¼å ä¹æ¶µçäºææçä½æä½åè½ãCæ¹æ³æ¯å ¶åä½ï¼å ¶ä¸æ»å³è¿é大家ä»ç»ä½ä¼ã
第ä¸æï¼æ°å¦æ¹æ³è§£å³é®é¢
ç°å¨æ们æ¼ç»é«æCè¯è¨ç¼åç第äºæ--éç¨æ°å¦æ¹æ³æ¥è§£å³é®é¢ãæ°å¦æ¯è®¡ç®æºä¹æ¯ï¼æ²¡ææ°å¦çä¾æ®ååºç¡ï¼å°±æ²¡æ计ç®æºçåå±ï¼æ以å¨ç¼åç¨åºçæ¶åï¼éç¨ä¸äºæ°å¦æ¹æ³ä¼å¯¹ç¨åºçæ§è¡æçææ°é级çæé«ã举ä¾å¦ä¸ï¼æ± 1~çåã
æ¹æ³Eï¼
int I , j;for (I = 1 ;I<=; I ++)
{
j += I;
}
æ¹æ³F
int I;I = ( * (1+)) / 2
è¿ä¸ªä¾åæ¯æå°è±¡ææ·±çä¸ä¸ªæ°å¦ç¨ä¾ï¼æ¯æç计ç®æºå¯èèå¸èæçãå½æ¶æåªæå°å¦ä¸å¹´çº§ï¼å¯ææå½æ¶ä¸ç¥éç¨å ¬å¼ NÃ(N+1)/ 2 æ¥è§£å³è¿ä¸ªé®é¢ãæ¹æ³E循ç¯äºæ¬¡æ解å³é®é¢ï¼ä¹å°±æ¯è¯´æå°ç¨äºä¸ªèµå¼ï¼ä¸ªå¤æï¼ä¸ªå æ³(Iåj);èæ¹æ³Fä» ä» ç¨äº1个å æ³ï¼1 次ä¹æ³ï¼1次é¤æ³ãææèªç¶ä¸è¨èå»ãæ以ï¼ç°å¨æå¨ç¼ç¨åºçæ¶åï¼æ´å¤çæ¯å¨èçæ¾è§å¾ï¼æ大é度å°åæ¥æ°å¦çå¨åæ¥æé«ç¨åºè¿è¡çæçã
第åæï¼ä½¿ç¨ä½æä½ä½¿ç¨ä½æä½ãåå°é¤æ³åå模çè¿ç®ãå¨è®¡ç®æºç¨åºä¸æ°æ®çä½æ¯å¯ä»¥æä½çæå°æ°æ®åä½ï¼ç论ä¸å¯ä»¥ç¨"ä½è¿ç®"æ¥å®æææçè¿ç®åæä½ãä¸è¬çä½æä½æ¯ç¨æ¥æ§å¶ç¡¬ä»¶çï¼æè åæ°æ®åæ¢ä½¿ç¨ï¼ä½æ¯ï¼çµæ´»çä½æä½å¯ä»¥ææå°æé«ç¨åºè¿è¡çæçã举ä¾å¦ä¸ï¼
æ¹æ³G
int I,J;I = /8;
J = % ;
æ¹æ³H
int I,J;I = >>3;
J = - ( >> 4 << 4);
å¨åé¢ä¸å¥½åHæ¯G麻ç¦äºå¥½å¤ï¼ä½æ¯ï¼ä»ç»æ¥ç产ççæ±ç¼ä»£ç å°±ä¼æç½ï¼æ¹æ³Gè°ç¨äºåºæ¬çå模å½æ°åé¤æ³å½æ°ï¼æ¢æå½æ°è°ç¨ï¼è¿æå¾å¤æ±ç¼ä»£ç åå¯åå¨åä¸è¿ç®;èæ¹æ³Håä» ä» æ¯å å¥ç¸å ³çæ±ç¼ï¼ä»£ç æ´ç®æ´ï¼æçæ´é«ãå½ç¶ï¼ç±äºç¼è¯å¨çä¸åï¼å¯è½æççå·®è·ä¸å¤§ï¼ä½æ¯ï¼ä»¥æç®åéå°çMS C ,arm C æ¥çï¼æççå·®è·è¿æ¯ä¸å°ã
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Cè¯è¨ä½è¿ç®é¤äºå¯ä»¥æé«è¿ç®æçå¤ï¼å¨åµå ¥å¼ç³»ç»çç¼ç¨ä¸ï¼å®çå¦ä¸ä¸ªæå ¸åçåºç¨ï¼èä¸åå广æ³å°æ£å¨è¢«ä½¿ç¨ççæ¯ä½é´çä¸(&)ãæ(|)ãé(~)æä½ï¼è¿è·åµå ¥å¼ç³»ç»çç¼ç¨ç¹ç¹æå¾å¤§å ³ç³»ãæ们é常è¦å¯¹ç¡¬ä»¶å¯åå¨è¿è¡ä½è®¾ç½®ï¼è¬å¦ï¼æ们éè¿å°AMERåå¤çå¨çä¸æå±è½æ§å¶å¯åå¨ç第ä½6ä½è®¾ç½®ä¸º0(å¼ä¸æ2)ï¼æéç¨çåæ³æ¯ï¼
#define INT_I2_MASK 0x
wTemp = inword(INT_MASK);
outword(INT_MASK, wTemp &~INT_I2_MASK);
èå°è¯¥ä½è®¾ç½®ä¸º1çåæ³æ¯ï¼
#define INT_I2_MASK 0x
wTemp = inword(INT_MASK);
outword(INT_MASK, wTemp | INT_I2_MASK);
å¤æ该ä½æ¯å¦ä¸º1çåæ³æ¯ï¼
#define INT_I2_MASK 0x
wTemp = inword(INT_MASK);
if(wTemp & INT_I2_MASK)
{
⦠/* 该ä½ä¸º1 */
}
è¿ç¨è¿æéè¦æ³¨æçæ¯ï¼å 为CPUçä¸åè产ççé®é¢ãæ¯å¦è¯´ï¼å¨PCä¸ç¨è¿æç¼åçç¨åºï¼å¹¶å¨PCä¸è°è¯éè¿ï¼å¨ç§»æ¤å°ä¸ä¸ªä½æºå¹³å°ä¸çæ¶åï¼å¯è½ä¼äº§ç代ç éæ£ãæ以åªæå¨ä¸å®ææ¯è¿é¶çåºç¡ä¸æå¯ä»¥ä½¿ç¨è¿æã
第äºæï¼æ±ç¼åµå ¥å¨çææ±ç¼è¯è¨ç人ç¼éï¼Cè¯è¨ç¼åçç¨åºé½æ¯åå¾"ãè¿ç§è¯´æ³è½ç¶åæ¿äºä¸äºï¼ä½æ¯å´æå®çéçãæ±ç¼è¯è¨æ¯æçæé«ç计ç®æºè¯è¨ï¼ä½æ¯ï¼ä¸å¯è½é çå®æ¥åä¸ä¸ªæä½ç³»ç»å§?æ以ï¼ä¸ºäºè·å¾ç¨åºçé«æçï¼æ们åªå¥½éç¨åéçæ¹æ³--åµå ¥æ±ç¼ï¼æ··åç¼ç¨ãåµå ¥å¼Cç¨åºä¸ä¸»è¦ä½¿ç¨å¨çº¿æ±ç¼ï¼å³å¨Cç¨åºä¸ç´æ¥æå ¥_asm{ }å åµæ±ç¼è¯å¥ã
举ä¾å¦ä¸ï¼å°æ°ç»ä¸èµå¼ç»æ°ç»äº,è¦æ±æ¯ä¸åèé½ç¸ç¬¦ã
char string1[],string2[];
æ¹æ³I
int I;
for (I =0 ;I<;I++)
*(string2 + I) = *(string1 + I)
æ¹æ³J
#ifdef _PC_
int I;
for (I =0 ;I<;I++)
*(string2 + I) = *(string1 + I);
#else
#ifdef _arm_
__asm
{
MOV R0,string1
MOV R1,string2
MOV R2,#0
loop:
LDMIA R0!, [R3-R]
STMIA R1!, [R3-R]
ADD R2,R2,#8
CMP R2, #
BNE loop
}
#endif
å举个ä¾åï¼
/* æ两个è¾å ¥åæ°çå¼ç¸å ï¼ç»æåæ¾å°å¦å¤ä¸ä¸ªå ¨å±åéä¸ */
int result;
void Add(long a, long *b)
{
_asm
{
MOV AX, a
MOV BX, b
ADD AX, [BX]
MOV result, AX
}
}
æ¹æ³Iæ¯æ常è§çæ¹æ³ï¼ä½¿ç¨äºæ¬¡å¾ªç¯;æ¹æ³Jåæ ¹æ®å¹³å°ä¸ååäºåºåï¼å¨armå¹³å°ä¸ï¼ç¨åµå ¥æ±ç¼ä» ç¨æ¬¡å¾ªç¯å°±å®æäºåæ ·çæä½ãè¿éææåä¼è¯´ï¼ä¸ºä»ä¹ä¸ç¨æ åçå åæ·è´å½æ°å¢?è¿æ¯å 为å¨æºæ°æ®éå¯è½å«ææ°æ®ä¸º0çåèï¼è¿æ ·çè¯ï¼æ ååºå½æ°ä¼æåç»æèä¸ä¼å®ææ们è¦æ±çæä½ãè¿ä¸ªä¾ç¨å ¸ååºç¨äºLCDæ°æ®çæ·è´è¿ç¨ãæ ¹æ®ä¸åçCPUï¼çç»ä½¿ç¨ç¸åºçåµå ¥æ±ç¼ï¼å¯ä»¥å¤§å¤§æé«ç¨åºæ§è¡çæçã
è½ç¶æ¯å¿ ææï¼ä½æ¯å¦æè½»æ使ç¨ä¼ä»åºæ¨éç代价ãè¿æ¯å 为ï¼ä½¿ç¨äºåµå ¥æ±ç¼ï¼ä¾¿éå¶äºç¨åºçå¯ç§»æ¤æ§ï¼ä½¿ç¨åºå¨ä¸åå¹³å°ç§»æ¤çè¿ç¨ä¸ï¼å§èèé¾ï¼é©è±¡ç¯ç!åæ¶è¯¥ææ°ä¹ä¸ç°ä»£è½¯ä»¶å·¥ç¨çææ³ç¸è¿èï¼åªæå¨è¿«ä¸å¾å·²çæ åµä¸æå¯ä»¥éç¨ã
第å æï¼ ä½¿ç¨å¯åå¨åéå½å¯¹ä¸ä¸ªåéé¢ç¹è¢«è¯»åæ¶ï¼éè¦åå¤è®¿é®å åï¼ä»èè±è´¹å¤§éçååæ¶é´ã为æ¤ï¼Cè¯è¨æä¾äºä¸ç§åéï¼å³å¯åå¨åéãè¿ç§åéåæ¾å¨CPUçå¯åå¨ä¸ï¼ä½¿ç¨æ¶ï¼ä¸éè¦è®¿é®å åï¼èç´æ¥ä»å¯åå¨ä¸è¯»åï¼ä»èæé«æçãå¯åå¨åéç说æ符æ¯registerã对äºå¾ªç¯æ¬¡æ°è¾å¤ç循ç¯æ§å¶åéå循ç¯ä½å åå¤ä½¿ç¨çåéåå¯å®ä¹ä¸ºå¯åå¨åéï¼è循ç¯è®¡æ°æ¯åºç¨å¯åå¨åéçæ好åéè ã
(1) åªæå±é¨èªå¨åéåå½¢åæå¯ä»¥å®ä¹ä¸ºå¯åå¨åéãå 为å¯åå¨åéå±äºå¨æåå¨æ¹å¼ï¼å¡éè¦éç¨éæåå¨æ¹å¼çéé½ä¸è½å®ä¹ä¸ºå¯åå¨åéï¼å æ¬ï¼æ¨¡åé´å ¨å±åéã模åå å ¨å±åéãå±é¨staticåé;
(2) registeræ¯ä¸ä¸ª"建议"åå ³é®åï¼ææç¨åºå»ºè®®è¯¥åéæ¾å¨å¯åå¨ä¸ï¼ä½æç»è¯¥åéå¯è½å 为æ¡ä»¶ä¸æ»¡è¶³å¹¶æªæ为å¯åå¨åéï¼èæ¯è¢«æ¾å¨äºåå¨å¨ä¸ï¼ä½ç¼è¯å¨ä¸å¹¶ä¸æ¥é(å¨C++è¯è¨ä¸æå¦ä¸ä¸ª"建议"åå ³é®åï¼inline)ã
ä¸é¢æ¯ä¸ä¸ªéç¨å¯åå¨åéçä¾åï¼
/* æ±1+2+3+â¦.+nçå¼ */
WORD Addition(BYTE n)
{
register i,s=0;
for(i=1;i<=n;i++)
{
s=s+i;
}
return s;
}
æ¬ç¨åºå¾ªç¯n次ï¼iåsé½è¢«é¢ç¹ä½¿ç¨ï¼å æ¤å¯å®ä¹ä¸ºå¯åå¨åéã
第ä¸æï¼ å©ç¨ç¡¬ä»¶ç¹æ§é¦å è¦æç½CPU对åç§åå¨å¨ç访é®é度ï¼åºæ¬ä¸æ¯ï¼
CPUå é¨RAMã>ãå¤é¨åæ¥RAMã>ãå¤é¨å¼æ¥RAMã>ãFLASH/ROM
对äºç¨åºä»£ç ï¼å·²ç»è¢«ç§å½å¨FLASHæROMä¸ï¼æ们å¯ä»¥è®©CPUç´æ¥ä»å ¶ä¸è¯»å代ç æ§è¡ï¼ä½é常è¿ä¸æ¯ä¸ä¸ªå¥½åæ³ï¼æ们æ好å¨ç³»ç»å¯å¨åå°FLASHæROMä¸çç®æ 代ç æ·è´å ¥RAMä¸ååæ§è¡ä»¥æé«åæ令é度;
对äºUARTç设å¤ï¼å ¶å é¨æä¸å®å®¹éçæ¥æ¶BUFFERï¼æ们åºå°½éå¨BUFFER被å 满åååCPUæåºä¸æãä¾å¦è®¡ç®æºç»ç«¯å¨åç®æ æºéè¿RS-ä¼ éæ°æ®æ¶ï¼ä¸å®è®¾ç½®UARTåªæ¥æ¶å°ä¸ä¸ªBYTEå°±åCPUæä¸æï¼ä»èæ è°æµªè´¹ä¸æå¤çæ¶é´;
å¦æ对æ设å¤è½éåDMAæ¹å¼è¯»åï¼å°±éç¨DMA读åï¼DMA读åæ¹å¼å¨è¯»åç®æ ä¸å å«çåå¨ä¿¡æ¯è¾å¤§æ¶æçè¾é«ï¼å ¶æ°æ®ä¼ è¾çåºæ¬åä½æ¯åï¼èæä¼ è¾çæ°æ®æ¯ä»è®¾å¤ç´æ¥éå ¥å åç(æè ç¸å)ãDMAæ¹å¼è¾ä¹ä¸æ驱å¨æ¹å¼ï¼åå°äºCPU 对å¤è®¾çå¹²é¢ï¼è¿ä¸æ¥æé«äºCPUä¸å¤è®¾ç并è¡æä½ç¨åº¦ã
以ä¸å°±æ¯ææ»ç»çå¦ä½ä¼åC代ç çæ¹æ³äºã
超详细 | 鲸鱼优化算法原理及其实现(Matlab/Python)
在智能优化算法的海洋中,鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm, WOA)是一颗璀璨的明珠。由Mirjalili和Lewis于年提出,灵感源于座头鲸群体独特的觅食策略[1]。WOA以三个核心阶段——搜索觅食、收缩包围和螺旋更新,模拟了自然界的高效搜寻过程。 WOA的三个更新机制相互独立,确保了全局探索和局部优化的平衡。它的优点在于无需预设参数,简化了使用,且在众多优化问题中展现出卓越的性能,超越了蚁群和粒子群等算法[1,2]。深入剖析鲸鱼觅食的算法原理
WOA以座头鲸的泡泡网捕食行为为模型,每轮迭代中,鲸鱼个体的位置更新依据随机数p和系数向量A的动态调整,模仿围捕猎物的过程。具体步骤包括:搜索觅食:利用随机选择的鲸鱼位置(X⃗ rand(t))和当前位置(X⃗ (t))之间的距离,通过向量A和C来决定位置更新,其中向量a随迭代减小,随机向量r则确保了动态变化。
收缩包围:以最优解X⃗ best(t)为目标,鲸鱼个体的移动步长由包围步长A⃗和当前位置与最优解的距离决定。
螺旋更新:基于鲸鱼与最佳位置的波段底部启动源码距离,通过随机数l和固定系数b生成螺旋路径,推动鲸鱼向最优解螺旋前进。
Python实现代码概览
接下来,我们将深入探讨WOA的MATLAB和Python编程实现。从基础流程图到代码细节,无论是初学者还是进阶者,都能在这里找到帮助和灵感。 示例代码为了便于理解和实践,这里提供MATLAB和Python的代码片段,以及解决乱码问题的建议,确保您的代码运行无阻[3]。
算法性能验证
WOA的性能通过CEC测试函数F进行评估,其数学表达式展示了算法在复杂问题上的求解能力[4,5]。无论是在MATLAB还是Python中,算法的表现均展示了其强大的寻优能力。获取源码与后续更新
想要获取完整代码和更多优化改进方法,只需在公众号“KAU的云实验台”回复“WOA”即可。持续关注,我们会分享更多优化算法的实际应用案例。 你的支持是我们的动力,如果你从中受益,别忘了点击右下角的赞或者在看,让我们一起在优化算法的探索之旅中前行[6]。如有定制需求,可通过公众号联系作者[7]。PyTorch 源码解读之 torch.optim:优化算法接口详解
本文深入解读了 PyTorch 中的优化算法接口 torch.optim,主要包括优化器 Optimizer、学习率调整策略 LRScheduler 及 SWA 相关优化策略。以下为详细内容:
Optimizer 是所有优化器的基类,提供了初始化、更新参数、设置初始学习率等基本方法。在初始化优化器时,魔方自动求解源码需要传入模型的可学习参数和超参数。Optimizer 的核心方法包括:
1. 初始化函数:创建优化器时,需指定模型的可学习参数和超参数,如学习率、动量等。
2. add_param_group:允许为模型的不同可学习参数组设置不同的超参数,以适应不同的学习需求。
3. step:执行一次模型参数更新,需要闭包提供损失函数的梯度信息。
4. zero_grad:在更新参数前,清空参数的梯度信息。
5. state_dict 和 load_state_dict:用于序列化和反序列化优化器的状态,便于保存和加载模型的训练状态。
Optimizer 包括常见的优化器如 SGD、Adagrad、RMSprop 和 Adam,各有特点,适用于不同的应用场景。例如,SGD 适用于简单场景,而 Adam 则在处理大数据集时表现更优。
学习率调节器 lr_scheduler 则负责在训练过程中调整学习率,以适应模型的收敛过程。PyTorch 提供了多种学习率调整策略,如 StepLR、MultiStepLR、ExponentialLR 等,每种策略都有其特点和应用场景,如 StepLR 用于周期性调整学习率,以加速收敛。
SWA(随机权重平均)是一种优化算法,通过在训练过程中计算模型参数的平均值,可以得到更稳定的抖腿猫源码模型,提高泛化性能。SWA 涉及 AveragedModel 类,用于更新模型的平均参数,以及 update_bn 函数,用于在训练过程中更新批量归一化参数。
总结,torch.optim 提供了丰富的优化算法接口,可以根据模型训练的需求灵活选择和配置,以达到最佳的训练效果和泛化性能。通过深入理解这些优化器和学习率调整策略,开发者可以更有效地训练深度学习模型。
Keras 中的 Adam 优化器(Optimizer)算法+源码研究
在深度学习训练中,Adam优化器是一个不可或缺的组件。它作为模型学习的指导教练,通过调整权值以最小化代价函数。在Keras中,Adam的使用如keras/examples/mnist_acgan.py所示,特别是在生成对抗网络(GAN)的实现中。其核心参数如学习率(lr)和动量参数(beta_1和beta_2)在代码中明确设置,参考文献1提供了常用数值。
优化器的本质是帮助模型沿着梯度下降的方向调整权值,Adam凭借其简单、高效和低内存消耗的特点,特别适合非平稳目标函数。它的更新规则涉及到一阶(偏斜)和二阶矩估计,以及一个很小的数值(epsilon)以避免除以零的情况。在Keras源码中,Adam类的实现展示了这些细节,包括学习率的动态调整以及权值更新的计算过程。
Adam算法的一个变种,Adamax,通过替换二阶矩估计为无穷阶矩,提供了额外的优化选项。对于想要深入了解的人,可以参考文献2进行进一步研究。通过理解这些优化算法,我们能更好地掌握深度学习模型的训练过程,从而提升模型性能。
超详细 | 灰狼优化算法原理及其实现(Matlab)
在解决复杂问题的探索中,元启发式算法犹如一把锐利的工具,其中包括了进化算法的遗传算法(GA)和差分进化(DE),以及自然与人类行为的模拟,如GSA和CFO,IA和MEA,以及群体智能领域的PSO、ACO等。其中,灰狼优化算法(GWO),由Mirjalili在年提出,凭借其独特的狼群行为模拟,以其快速收敛和高精度的特点,在工程应用中独树一帜。 深入剖析GWO:GWO以狼群的狩猎行为为灵感,通过迭代更新位置来追寻最优解。它借助C随机权重,强化了全局搜索的广度,其流程包括种群初始化、最优解的设定和位置更新。在著名的CEC测试函数F上,GWO展示了卓越的性能。然而,对于多模态问题,GWO的表现有待优化,这需要我们对参数和位置更新机制进行改良。 想要更深入地了解GWO的实现细节,以及获取MATLAB源码,你可以通过关注KAU的云实验台微信公众号,回复"GWO"即可获取相关资源。这里不仅有详实的代码示例,还有针对GWO优化策略的深入探讨和改进思路。 在解决优化问题的道路上,我们将持续分享最新的研究进展和实用技巧,期待与你共同探索优化世界的奥秘。敬请期待后续的精彩内容更新。Python时序预测系列麻雀算法(SSA)优化LSTM实现单变量时间序列预测(源码)
这是我的第篇原创文章。
一、引言
麻雀算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)是一种模拟麻雀群体行为的算法,适用于优化深度学习模型参数。运用麻雀算法优化LSTM模型参数,能提升模型性能和收敛速度。优化后,模型性能和泛化能力得到增强,收敛速度加快,预测准确率提高。此外,麻雀算法还能发现更优的参数组合,高效搜索参数空间,提升模型泛化性能。以下是一个使用SSA优化LSTM超参数的简单步骤示例。
二、实现过程
2.1 读取数据集
2.2 划分数据集
共条数据,8:2划分:训练集,测试集。
2.3 归一化
2.4 构造数据集
2.5 建立模型进行预测
best_params:
test_predictions:
2.6 预测效果展示
测试集真实值与预测值:
原始数据、训练集预测结果和测试集预测结果:
作者简介:读研期间发表6篇SCI数据算法相关论文,目前在某研究院从事数据算法相关研究工作。结合自身科研实践经历,不定期持续分享关于Python、数据分析、特征工程、机器学习、深度学习、人工智能系列基础知识与案例。致力于只做原创,以最简单的方式理解和学习,需要数据和源码的朋友关注联系我。
原文链接:麻雀算法(SSA)优化LSTM实现单变量时间序列预测(源码)
非线性优化(三):g2o源代码
新年伊始,让我们探讨一下g2o(通用图优化)在SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)中的后端优化库应用。在《十四讲》中,我们对g2o有了初步的了解,并总结了其在SLAM中的使用情况。与ceres相比,g2o的文档较为简略,主要依赖于两篇论文进行参考。本文将深入探讨g2o的源代码,特别是核心文件夹中的部分,以揭示这个在SLAM领域广为人知的后端优化库的内在机理。
首先,让我们通过一张类关系图来直观理解g2o的架构。整个g2o系统分为三层:HyperGraph、OptimizableGraph、以及SparseOptimizer。HyperGraph作为最高层,提供了一个高度抽象的框架,其内部通过内类的方式实现了Vertex和Edge的结构。Vertex和Edge相互关联,Vertex存储与节点相关联的边的集合,而Edge则记录了与之链接的节点信息。HyperGraph提供了基本的节点和边的操作,如获取、设置等,同时也包含了更复杂的功能,如节点和边的合并、删除等。
OptimizableGraph继承自HyperGraph,进一步丰富了Vertex和Edge的实现,为图优化提供了更具体的接口。OptimizableGraph引入了海塞矩阵和b向量的概念,以及与之相关的操作,如获取海塞矩阵元素、设置参数位置等。此外,它还支持通过栈操作(pop、push)来管理节点信息。
在OptimizableGraph之上,SparseOptimizer作为优化操作的对象,实现了优化的接口,并提供了初始化、辅助函数以及优化的核心函数。SparseOptimizer通过内部类实现了Vertex和Edge的实例化,为具体的优化算法提供了操作图的接口。
在实现细节方面,BaseVertex和BaseEdge类继承了OptimizableGraph中的相应类,实现了节点和边的基本功能。BaseVertex类负责记录节点的海塞矩阵、b向量和估计值,并提供了数值求导的备份和恢复功能。BaseEdge类则负责处理测量信息和信息矩阵的计算,包括计算误差、构造二次形式等。此外,不同类型的边(BaseUnaryEdge、BaseBinaryEdge、BaseMultiEdge)通过继承BaseEdge类,实现了不同链接节点数量的边的特殊操作。
鲁棒核函数的实现是g2o优化框架中一个关键部分,它在处理非线性优化问题时提供了鲁棒性,确保了优化过程的稳定性。g2o通过RobustKernel虚基类提供了设置和获取核函数参数的接口,并在具体实现中使用了简化版本的计算公式,以保证信息矩阵的正定性。
最后,OptimizationAlgorithm类定义了优化器的一系列接口,如初始化、计算边际值和求解等。g2o的优化算法包括GN、LM和dog-leg,它们分别实现了不同的求解策略,而具体的矩阵求解任务则通过Solver类及其派生类(如BlockSolver)完成。BlockSolver类提供了一个通用框架,允许用户自定义线性求解器,如直接求解、迭代求解等。
综上所述,g2o通过层次化的类结构,提供了从抽象到具体、从基础到进阶的图优化解决方案,其设计旨在高效、鲁棒地解决SLAM中的后端优化问题。深入理解g2o的源代码,对于开发者和研究者来说,不仅能够提高优化算法的实现效率,还能深刻理解SLAM系统中的优化机制。