Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

Changeset 14699


Ignore:
Timestamp:
02/23/17 19:48:22 (7 years ago)
Author:
gkronber
Message:

#2646: fixed compile errors in SHADE implementation (and set svn:ignore properties)

Location:
branches/ichiriac/HeuristicLab.Algorithms.Shade
Files:
3 edited

Legend:

Unmodified
Added
Removed

  • branches/ichiriac/HeuristicLab.Algorithms.Shade

    • Property svn:ignore set to
      obj

  • branches/ichiriac/HeuristicLab.Algorithms.Shade/Plugin.cs

    r14088 r14699  
    1 using System;
    2 using System.Collections.Generic;
    3 using System.Linq;
    4 using System.Text;
    5 using System.Threading.Tasks;
     1using HeuristicLab.PluginInfrastructure;
    62
    7 using HeuristicLab.PluginInfrastructure;
    8 
    9 namespace HeuristicLab.Algorithms.Shade
    10 {
    11     [Plugin("HeuristicLab.Algorithms.Shade", "Provides an implementation of SHADE algorithm", "3.3.9.0")]
    12     [PluginFile("HeuristicLab.Algorithms.Shade.dll", PluginFileType.Assembly)]
    13     public class Plugin : PluginBase
    14     {
    15     }
     3namespace HeuristicLab.Algorithms.Shade {
     4  [Plugin("HeuristicLab.Algorithms.Shade", "Provides an implementation of SHADE algorithm", "3.3.9.0")]
     5  [PluginFile("HeuristicLab.Algorithms.Shade.dll", PluginFileType.Assembly)]
     6  public class Plugin : PluginBase {
     7  }
    168}

  • branches/ichiriac/HeuristicLab.Algorithms.Shade/Shade.cs

    r14091 r14699  
    2020 * along with HeuristicLab. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
    2121 */
     22
     23#endregion
    2224using HeuristicLab.Analysis;
    2325using HeuristicLab.Common;
    … …  
    3436using System.Threading;
    3537
    36 namespace HeuristicLab.Algorithms.Shade
    37 {
    38 
    39     [Item("Success-History Based Parameter Adaptation for DE (SHADE)", "A self-adaptive version of differential evolution")]
    40     [StorableClass]
    41     [Creatable(CreatableAttribute.Categories.PopulationBasedAlgorithms, Priority = 400)]
    42     public class Shade : BasicAlgorithm
    43     {
    44         public Func<IEnumerable<double>, double> Evaluation;
    45 
    46         public override Type ProblemType
    47         {
    48             get { return typeof(SingleObjectiveTestFunctionProblem); }
    49         }
    50         public new SingleObjectiveTestFunctionProblem Problem
    51         {
    52             get { return (SingleObjectiveTestFunctionProblem)base.Problem; }
    53             set { base.Problem = value; }
    54         }
    55 
    56         private readonly IRandom _random = new MersenneTwister();
    57         private int evals;
    58         private int pop_size;
    59         private double arc_rate;
    60         private int arc_size;
    61         private double p_best_rate;
    62         private int memory_size;
    63 
    64         private double[][] pop;
    65         private double[] fitness;
    66         private double[][] children;
    67         private double[] children_fitness;
    68 
    69         private double[] bsf_solution;
    70         private double bsf_fitness = 1e+30;
    71         private double[,] archive;
    72         private int num_arc_inds = 0;
    73 
    74         #region ParameterNames
    75         private const string MaximumEvaluationsParameterName = "Maximum Evaluations";
    76         private const string SeedParameterName = "Seed";
    77         private const string SetSeedRandomlyParameterName = "SetSeedRandomly";
    78         private const string CrossoverProbabilityParameterName = "CrossoverProbability";
    79         private const string PopulationSizeParameterName = "PopulationSize";
    80         private const string ScalingFactorParameterName = "ScalingFactor";
    81         private const string ValueToReachParameterName = "ValueToReach";
    82         private const string ArchiveRateParameterName = "ArchiveRate";
    83         private const string MemorySizeParameterName = "MemorySize";
    84         private const string BestRateParameterName = "BestRate";
    85         #endregion
    86 
    87         #region ParameterProperties
    88         public IFixedValueParameter<IntValue> MaximumEvaluationsParameter
    89         {
    90             get { return (IFixedValueParameter<IntValue>)Parameters[MaximumEvaluationsParameterName]; }
    91         }
    92         public IFixedValueParameter<IntValue> SeedParameter
    93         {
    94             get { return (IFixedValueParameter<IntValue>)Parameters[SeedParameterName]; }
    95         }
    96         public FixedValueParameter<BoolValue> SetSeedRandomlyParameter
    97         {
    98             get { return (FixedValueParameter<BoolValue>)Parameters[SetSeedRandomlyParameterName]; }
    99         }
    100         private ValueParameter<IntValue> PopulationSizeParameter
    101         {
    102             get { return (ValueParameter<IntValue>)Parameters[PopulationSizeParameterName]; }
    103         }
    104         public ValueParameter<DoubleValue> CrossoverProbabilityParameter
    105         {
    106             get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[CrossoverProbabilityParameterName]; }
    107         }
    108         public ValueParameter<DoubleValue> ScalingFactorParameter
    109         {
    110             get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[ScalingFactorParameterName]; }
    111         }
    112         public ValueParameter<DoubleValue> ValueToReachParameter
    113         {
    114             get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[ValueToReachParameterName]; }
    115         }
    116         public ValueParameter<DoubleValue> ArchiveRateParameter
    117         {
    118             get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[ArchiveRateParameterName]; }
    119         }
    120         public ValueParameter<IntValue> MemorySizeParameter
    121         {
    122             get { return (ValueParameter<IntValue>)Parameters[MemorySizeParameterName]; }
    123         }
    124         public ValueParameter<DoubleValue> BestRateParameter
    125         {
    126             get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[BestRateParameterName]; }
    127         }
    128         #endregion
    129 
    130         #region Properties
    131         public int MaximumEvaluations
    132         {
    133             get { return MaximumEvaluationsParameter.Value.Value; }
    134             set { MaximumEvaluationsParameter.Value.Value = value; }
    135         }
    136 
    137         public Double CrossoverProbability
    138         {
    139             get { return CrossoverProbabilityParameter.Value.Value; }
    140             set { CrossoverProbabilityParameter.Value.Value = value; }
    141         }
    142         public Double ScalingFactor
    143         {
    144             get { return ScalingFactorParameter.Value.Value; }
    145             set { ScalingFactorParameter.Value.Value = value; }
    146         }
    147         public int Seed
    148         {
    149             get { return SeedParameter.Value.Value; }
    150             set { SeedParameter.Value.Value = value; }
    151         }
    152         public bool SetSeedRandomly
    153         {
    154             get { return SetSeedRandomlyParameter.Value.Value; }
    155             set { SetSeedRandomlyParameter.Value.Value = value; }
    156         }
    157         public IntValue PopulationSize
    158         {
    159             get { return PopulationSizeParameter.Value; }
    160             set { PopulationSizeParameter.Value = value; }
    161         }
    162         public Double ValueToReach
    163         {
    164             get { return ValueToReachParameter.Value.Value; }
    165             set { ValueToReachParameter.Value.Value = value; }
    166         }
    167         public Double ArchiveRate
    168         {
    169             get { return ArchiveRateParameter.Value.Value; }
    170             set { ArchiveRateParameter.Value.Value = value; }
    171         }
    172         public IntValue MemorySize
    173         {
    174             get { return MemorySizeParameter.Value; }
    175             set { MemorySizeParameter.Value = value; }
    176         }
    177         public Double BestRate
    178         {
    179             get { return BestRateParameter.Value.Value; }
    180             set { BestRateParameter.Value.Value = value; }
    181         }
    182         #endregion
    183 
    184         #region ResultsProperties
    185         private double ResultsBestQuality
    186         {
    187             get { return ((DoubleValue)Results["Best Quality"].Value).Value; }
    188             set { ((DoubleValue)Results["Best Quality"].Value).Value = value; }
    189         }
    190 
    191         private double VTRBestQuality
    192         {
    193             get { return ((DoubleValue)Results["VTR"].Value).Value; }
    194             set { ((DoubleValue)Results["VTR"].Value).Value = value; }
    195         }
    196 
    197         private RealVector ResultsBestSolution
    198         {
    199             get { return (RealVector)Results["Best Solution"].Value; }
    200             set { Results["Best Solution"].Value = value; }
    201         }
    202 
    203         private int ResultsEvaluations
    204         {
    205             get { return ((IntValue)Results["Evaluations"].Value).Value; }
    206             set { ((IntValue)Results["Evaluations"].Value).Value = value; }
    207         }
    208         private int ResultsIterations
    209         {
    210             get { return ((IntValue)Results["Iterations"].Value).Value; }
    211             set { ((IntValue)Results["Iterations"].Value).Value = value; }
    212         }
    213 
    214         private DataTable ResultsQualities
    215         {
    216             get { return ((DataTable)Results["Qualities"].Value); }
    217         }
    218         private DataRow ResultsQualitiesBest
    219         {
    220             get { return ResultsQualities.Rows["Best Quality"]; }
    221         }
    222 
    223         #endregion
    224 
    225         [StorableConstructor]
    226         protected Shade(bool deserializing) : base(deserializing) { }
    227 
    228         protected Shade(Shade original, Cloner cloner)
    229           : base(original, cloner)
    230         {
    231         }
    232 
    233         public override IDeepCloneable Clone(Cloner cloner)
    234         {
    235             return new Shade(this, cloner);
    236         }
    237 
    238         public Shade()
    239         {
    240             Parameters.Add(new FixedValueParameter<IntValue>(MaximumEvaluationsParameterName, "", new IntValue(Int32.MaxValue)));
    241             Parameters.Add(new ValueParameter<IntValue>(PopulationSizeParameterName, "The size of the population of solutions.", new IntValue(75)));
    242             Parameters.Add(new ValueParameter<DoubleValue>(ValueToReachParameterName, "Value to reach (VTR) parameter", new DoubleValue(0.00000001)));
    243             Parameters.Add(new ValueParameter<DoubleValue>(ArchiveRateParameterName, "Archive rate parameter", new DoubleValue(2.0)));
    244             Parameters.Add(new ValueParameter<IntValue>(MemorySizeParameterName, "Memory size parameter", new IntValue(0)));
    245             Parameters.Add(new ValueParameter<DoubleValue>(BestRateParameterName, "Best rate parameter", new DoubleValue(0.1)));
    246         }
    247 
    248         protected override void Run(CancellationToken cancellationToken)
    249         {
    250 
    251             // Set up the results display
    252             Results.Add(new Result("Iterations", new IntValue(0)));
    253             Results.Add(new Result("Evaluations", new IntValue(0)));
    254             Results.Add(new Result("Best Solution", new RealVector()));
    255             Results.Add(new Result("Best Quality", new DoubleValue(double.NaN)));
    256             Results.Add(new Result("VTR", new DoubleValue(double.NaN)));
    257             var table = new DataTable("Qualities");
    258             table.Rows.Add(new DataRow("Best Quality"));
    259             Results.Add(new Result("Qualities", table));
    260 
    261 
    262             this.evals = 0;
    263             int archive_size = (int)Math.Round(ArchiveRateParameter.Value.Value * PopulationSize.Value);
    264             int problem_size = Problem.ProblemSize.Value;
    265 
    266             int pop_size = PopulationSizeParameter.Value.Value;
    267             this.arc_rate = ArchiveRateParameter.Value.Value;
    268             this.arc_size = (int)Math.Round(this.arc_rate * pop_size);
    269             this.p_best_rate = BestRateParameter.Value.Value;
    270             this.memory_size = MemorySizeParameter.Value.Value;
    271 
    272             this.pop = new double[pop_size][];
    273             this.fitness = new double[pop_size];
    274             this.children = new double[pop_size][];
    275             this.children_fitness = new double[pop_size];
    276 
    277             this.bsf_solution = new double[problem_size];
    278             this.bsf_fitness = 1e+30;
    279             this.archive = new double[arc_size, Problem.ProblemSize.Value];
    280             this.num_arc_inds = 0;
    281 
    282             double[,] populationOld = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
    283             double[,] mutationPopulation = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
    284             double[,] trialPopulation = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
    285             double[] bestPopulation = new double[Problem.ProblemSize.Value];
    286             double[] bestPopulationIteration = new double[Problem.ProblemSize.Value];
    287             double[,] archive = new double[archive_size, Problem.ProblemSize.Value];
    288 
    289 
    290             // //for external archive
    291             int rand_arc_ind;
    292 
    293             int num_success_params;
    294 
    295             double[] success_sf = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    296             double[] success_cr = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    297             double[] dif_fitness = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    298             double[] fitness = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    299 
    300             // the contents of M_f and M_cr are all initialiezed 0.5
    301             double[] memory_sf = new double[MemorySizeParameter.Value.Value];
    302             double[] memory_cr = new double[MemorySizeParameter.Value.Value];
    303 
    304             for (int i = 0; i < MemorySizeParameter.Value.Value; i++)
    305             {
    306                 memory_sf[i] = 0.5;
    307                 memory_cr[i] = 0.5;
     38namespace HeuristicLab.Algorithms.Shade {
     39
     40  [Item("Success-History Based Parameter Adaptation for DE (SHADE)", "A self-adaptive version of differential evolution")]
     41  [StorableClass]
     42  [Creatable(CreatableAttribute.Categories.PopulationBasedAlgorithms, Priority = 400)]
     43  public class Shade : BasicAlgorithm {
     44    public Func<IEnumerable<double>, double> Evaluation;
     45
     46    public override Type ProblemType {
     47      get { return typeof(SingleObjectiveTestFunctionProblem); }
     48    }
     49    public new SingleObjectiveTestFunctionProblem Problem {
     50      get { return (SingleObjectiveTestFunctionProblem)base.Problem; }
     51      set { base.Problem = value; }
     52    }
     53
     54    private readonly IRandom _random = new MersenneTwister();
     55    private int evals;
     56    private int pop_size;
     57    private double arc_rate;
     58    private int arc_size;
     59    private double p_best_rate;
     60    private int memory_size;
     61
     62    private double[][] pop;
     63    private double[] fitness;
     64    private double[][] children;
     65    private double[] children_fitness;
     66
     67    private double[] bsf_solution;
     68    private double bsf_fitness = 1e+30;
     69    private double[,] archive;
     70    private int num_arc_inds = 0;
     71
     72    #region ParameterNames
     73    private const string MaximumEvaluationsParameterName = "Maximum Evaluations";
     74    private const string SeedParameterName = "Seed";
     75    private const string SetSeedRandomlyParameterName = "SetSeedRandomly";
     76    private const string CrossoverProbabilityParameterName = "CrossoverProbability";
     77    private const string PopulationSizeParameterName = "PopulationSize";
     78    private const string ScalingFactorParameterName = "ScalingFactor";
     79    private const string ValueToReachParameterName = "ValueToReach";
     80    private const string ArchiveRateParameterName = "ArchiveRate";
     81    private const string MemorySizeParameterName = "MemorySize";
     82    private const string BestRateParameterName = "BestRate";
     83    #endregion
     84
     85    #region ParameterProperties
     86    public IFixedValueParameter<IntValue> MaximumEvaluationsParameter {
     87      get { return (IFixedValueParameter<IntValue>)Parameters[MaximumEvaluationsParameterName]; }
     88    }
     89    public IFixedValueParameter<IntValue> SeedParameter {
     90      get { return (IFixedValueParameter<IntValue>)Parameters[SeedParameterName]; }
     91    }
     92    public FixedValueParameter<BoolValue> SetSeedRandomlyParameter {
     93      get { return (FixedValueParameter<BoolValue>)Parameters[SetSeedRandomlyParameterName]; }
     94    }
     95    private ValueParameter<IntValue> PopulationSizeParameter {
     96      get { return (ValueParameter<IntValue>)Parameters[PopulationSizeParameterName]; }
     97    }
     98    public ValueParameter<DoubleValue> CrossoverProbabilityParameter {
     99      get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[CrossoverProbabilityParameterName]; }
     100    }
     101    public ValueParameter<DoubleValue> ScalingFactorParameter {
     102      get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[ScalingFactorParameterName]; }
     103    }
     104    public ValueParameter<DoubleValue> ValueToReachParameter {
     105      get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[ValueToReachParameterName]; }
     106    }
     107    public ValueParameter<DoubleValue> ArchiveRateParameter {
     108      get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[ArchiveRateParameterName]; }
     109    }
     110    public ValueParameter<IntValue> MemorySizeParameter {
     111      get { return (ValueParameter<IntValue>)Parameters[MemorySizeParameterName]; }
     112    }
     113    public ValueParameter<DoubleValue> BestRateParameter {
     114      get { return (ValueParameter<DoubleValue>)Parameters[BestRateParameterName]; }
     115    }
     116    #endregion
     117
     118    #region Properties
     119    public int MaximumEvaluations {
     120      get { return MaximumEvaluationsParameter.Value.Value; }
     121      set { MaximumEvaluationsParameter.Value.Value = value; }
     122    }
     123
     124    public Double CrossoverProbability {
     125      get { return CrossoverProbabilityParameter.Value.Value; }
     126      set { CrossoverProbabilityParameter.Value.Value = value; }
     127    }
     128    public Double ScalingFactor {
     129      get { return ScalingFactorParameter.Value.Value; }
     130      set { ScalingFactorParameter.Value.Value = value; }
     131    }
     132    public int Seed {
     133      get { return SeedParameter.Value.Value; }
     134      set { SeedParameter.Value.Value = value; }
     135    }
     136    public bool SetSeedRandomly {
     137      get { return SetSeedRandomlyParameter.Value.Value; }
     138      set { SetSeedRandomlyParameter.Value.Value = value; }
     139    }
     140    public IntValue PopulationSize {
     141      get { return PopulationSizeParameter.Value; }
     142      set { PopulationSizeParameter.Value = value; }
     143    }
     144    public Double ValueToReach {
     145      get { return ValueToReachParameter.Value.Value; }
     146      set { ValueToReachParameter.Value.Value = value; }
     147    }
     148    public Double ArchiveRate {
     149      get { return ArchiveRateParameter.Value.Value; }
     150      set { ArchiveRateParameter.Value.Value = value; }
     151    }
     152    public IntValue MemorySize {
     153      get { return MemorySizeParameter.Value; }
     154      set { MemorySizeParameter.Value = value; }
     155    }
     156    public Double BestRate {
     157      get { return BestRateParameter.Value.Value; }
     158      set { BestRateParameter.Value.Value = value; }
     159    }
     160    #endregion
     161
     162    #region ResultsProperties
     163    private double ResultsBestQuality {
     164      get { return ((DoubleValue)Results["Best Quality"].Value).Value; }
     165      set { ((DoubleValue)Results["Best Quality"].Value).Value = value; }
     166    }
     167
     168    private double VTRBestQuality {
     169      get { return ((DoubleValue)Results["VTR"].Value).Value; }
     170      set { ((DoubleValue)Results["VTR"].Value).Value = value; }
     171    }
     172
     173    private RealVector ResultsBestSolution {
     174      get { return (RealVector)Results["Best Solution"].Value; }
     175      set { Results["Best Solution"].Value = value; }
     176    }
     177
     178    private int ResultsEvaluations {
     179      get { return ((IntValue)Results["Evaluations"].Value).Value; }
     180      set { ((IntValue)Results["Evaluations"].Value).Value = value; }
     181    }
     182    private int ResultsIterations {
     183      get { return ((IntValue)Results["Iterations"].Value).Value; }
     184      set { ((IntValue)Results["Iterations"].Value).Value = value; }
     185    }
     186
     187    private DataTable ResultsQualities {
     188      get { return ((DataTable)Results["Qualities"].Value); }
     189    }
     190    private DataRow ResultsQualitiesBest {
     191      get { return ResultsQualities.Rows["Best Quality"]; }
     192    }
     193
     194    #endregion
     195
     196    [StorableConstructor]
     197    protected Shade(bool deserializing) : base(deserializing) { }
     198
     199    protected Shade(Shade original, Cloner cloner)
     200      : base(original, cloner) {
     201    }
     202
     203    public override IDeepCloneable Clone(Cloner cloner) {
     204      return new Shade(this, cloner);
     205    }
     206
     207    public Shade() {
     208      Parameters.Add(new FixedValueParameter<IntValue>(MaximumEvaluationsParameterName, "", new IntValue(Int32.MaxValue)));
     209      Parameters.Add(new ValueParameter<IntValue>(PopulationSizeParameterName, "The size of the population of solutions.", new IntValue(75)));
     210      Parameters.Add(new ValueParameter<DoubleValue>(ValueToReachParameterName, "Value to reach (VTR) parameter", new DoubleValue(0.00000001)));
     211      Parameters.Add(new ValueParameter<DoubleValue>(ArchiveRateParameterName, "Archive rate parameter", new DoubleValue(2.0)));
     212      Parameters.Add(new ValueParameter<IntValue>(MemorySizeParameterName, "Memory size parameter", new IntValue(0)));
     213      Parameters.Add(new ValueParameter<DoubleValue>(BestRateParameterName, "Best rate parameter", new DoubleValue(0.1)));
     214    }
     215
     216    protected override void Run(CancellationToken cancellationToken) {
     217
     218      // Set up the results display
     219      Results.Add(new Result("Iterations", new IntValue(0)));
     220      Results.Add(new Result("Evaluations", new IntValue(0)));
     221      Results.Add(new Result("Best Solution", new RealVector()));
     222      Results.Add(new Result("Best Quality", new DoubleValue(double.NaN)));
     223      Results.Add(new Result("VTR", new DoubleValue(double.NaN)));
     224      var table = new DataTable("Qualities");
     225      table.Rows.Add(new DataRow("Best Quality"));
     226      Results.Add(new Result("Qualities", table));
     227
     228
     229      this.evals = 0;
     230      int archive_size = (int)Math.Round(ArchiveRateParameter.Value.Value * PopulationSize.Value);
     231      int problem_size = Problem.ProblemSize.Value;
     232
     233      int pop_size = PopulationSizeParameter.Value.Value;
     234      this.arc_rate = ArchiveRateParameter.Value.Value;
     235      this.arc_size = (int)Math.Round(this.arc_rate * pop_size);
     236      this.p_best_rate = BestRateParameter.Value.Value;
     237      this.memory_size = MemorySizeParameter.Value.Value;
     238
     239      this.pop = new double[pop_size][];
     240      this.fitness = new double[pop_size];
     241      this.children = new double[pop_size][];
     242      this.children_fitness = new double[pop_size];
     243
     244      this.bsf_solution = new double[problem_size];
     245      this.bsf_fitness = 1e+30;
     246      this.archive = new double[arc_size, Problem.ProblemSize.Value];
     247      this.num_arc_inds = 0;
     248
     249      double[,] populationOld = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
     250      double[,] mutationPopulation = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
     251      double[,] trialPopulation = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
     252      double[] bestPopulation = new double[Problem.ProblemSize.Value];
     253      double[] bestPopulationIteration = new double[Problem.ProblemSize.Value];
     254      double[,] archive = new double[archive_size, Problem.ProblemSize.Value];
     255
     256
     257      // //for external archive
     258      int rand_arc_ind;
     259
     260      int num_success_params;
     261
     262      double[] success_sf = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     263      double[] success_cr = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     264      double[] dif_fitness = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     265      double[] fitness = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     266
     267      // the contents of M_f and M_cr are all initialiezed 0.5
     268      double[] memory_sf = new double[MemorySizeParameter.Value.Value];
     269      double[] memory_cr = new double[MemorySizeParameter.Value.Value];
     270
     271      for(int i = 0; i < MemorySizeParameter.Value.Value; i++) {
     272        memory_sf[i] = 0.5;
     273        memory_cr[i] = 0.5;
     274      }
     275
     276      //memory index counter
     277      int memory_pos = 0;
     278      double temp_sum_sf1, temp_sum_sf2, temp_sum_cr1, temp_sum_cr2, temp_sum, temp_weight;
     279
     280      //for new parameters sampling
     281      double mu_sf, mu_cr;
     282      int rand_mem_index;
     283
     284      double[] pop_sf = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     285      double[] pop_cr = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     286
     287      //for current-to-pbest/1
     288      int p_best_ind;
     289      double m = PopulationSizeParameter.Value.Value * BestRateParameter.Value.Value;
     290      int p_num = (int)Math.Round(m);
     291      int[] sorted_array = new int[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     292      double[] sorted_fitness = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
     293
     294      //initialize the population
     295      populationOld = makeNewIndividuals();
     296
     297      //evaluate the best member after the intialiazation
     298      //the idea is to select first member and after that to check the others members from the population
     299
     300      int best_index = 0;
     301      double[] populationRow = new double[Problem.ProblemSize.Value];
     302      bestPopulation = getMatrixRow(populationOld, best_index);
     303      RealVector bestPopulationVector = new RealVector(bestPopulation);
     304      double bestPopulationValue = Obj(bestPopulationVector);
     305      fitness[best_index] = bestPopulationValue;
     306      RealVector selectionVector;
     307      RealVector trialVector;
     308      double qtrial;
     309
     310
     311      for(var i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) {
     312        populationRow = getMatrixRow(populationOld, i);
     313        trialVector = new RealVector(populationRow);
     314
     315        qtrial = Obj(trialVector);
     316        fitness[i] = qtrial;
     317
     318        if(qtrial > bestPopulationValue) {
     319          bestPopulationVector = new RealVector(populationRow);
     320          bestPopulationValue = qtrial;
     321          best_index = i;
     322        }
     323      }
     324
     325      int iterations = 1;
     326
     327      // Loop until iteration limit reached or canceled.
     328      // todo replace with a function
     329      // && bestPopulationValue > Problem.BestKnownQuality.Value + ValueToReachParameter.Value.Value
     330      while(ResultsEvaluations < MaximumEvaluations
     331          && !cancellationToken.IsCancellationRequested &&
     332          bestPopulationValue > Problem.BestKnownQuality.Value + ValueToReachParameter.Value.Value) {
     333        for(int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) sorted_array[i] = i;
     334        for(int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) sorted_fitness[i] = fitness[i];
     335
     336        Quicksort(sorted_fitness, 0, PopulationSizeParameter.Value.Value - 1, sorted_array);
     337
     338        for(int target = 0; target < PopulationSizeParameter.Value.Value; target++) {
     339          rand_mem_index = (int)(_random.NextDouble() * MemorySizeParameter.Value.Value);
     340          mu_sf = memory_sf[rand_mem_index];
     341          mu_cr = memory_cr[rand_mem_index];
     342
     343          //generate CR_i and repair its value
     344          if(mu_cr == -1) {
     345            pop_cr[target] = 0;
     346          } else {
     347            pop_cr[target] = gauss(mu_cr, 0.1);
     348            if(pop_cr[target] > 1) pop_cr[target] = 1;
     349            else if(pop_cr[target] < 0) pop_cr[target] = 0;
     350          }
     351
     352          //generate F_i and repair its value
     353          do {
     354            pop_sf[target] = cauchy_g(mu_sf, 0.1);
     355          } while(pop_sf[target] <= 0);
     356
     357          if(pop_sf[target] > 1) pop_sf[target] = 1;
     358
     359          //p-best individual is randomly selected from the top pop_size *  p_i members
     360          p_best_ind = sorted_array[(int)(_random.NextDouble() * p_num)];
     361
     362          trialPopulation = operateCurrentToPBest1BinWithArchive(populationOld, trialPopulation, target, p_best_ind, pop_sf[target], pop_cr[target]);
     363        }
     364
     365        for(int i = 0; i < pop_size; i++) {
     366          trialVector = new RealVector(getMatrixRow(trialPopulation, i));
     367          children_fitness[i] = Obj(trialVector);
     368        }
     369
     370        //update bfs solution
     371        for(var i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) {
     372          populationRow = getMatrixRow(populationOld, i);
     373          qtrial = fitness[i];
     374
     375          if(qtrial > bestPopulationValue) {
     376            bestPopulationVector = new RealVector(populationRow);
     377            bestPopulationValue = qtrial;
     378            best_index = i;
     379          }
     380        }
     381
     382        num_success_params = 0;
     383
     384        //generation alternation
     385        for(int i = 0; i < pop_size; i++) {
     386          if(children_fitness[i] == fitness[i]) {
     387            fitness[i] = children_fitness[i];
     388            for(int j = 0; j < problem_size; j++) populationOld[i, j] = trialPopulation[i, j];
     389          } else if(children_fitness[i] < fitness[i]) {
     390            //parent vectors x_i which were worse than the trial vectors u_i are preserved
     391            if(arc_size > 1) {
     392              if(num_arc_inds < arc_size) {
     393                for(int j = 0; j < problem_size; j++) this.archive[num_arc_inds, j] = populationOld[i, j];
     394                num_arc_inds++;
     395
     396              }
     397              //Whenever the size of the archive exceeds, randomly selected elements are deleted to make space for the newly inserted elements
     398              else {
     399                rand_arc_ind = (int)(_random.NextDouble() * arc_size);
     400                for(int j = 0; j < problem_size; j++) this.archive[rand_arc_ind, j] = populationOld[i, j];
     401              }
    308402            }
    309403
    310             //memory index counter
    311             int memory_pos = 0;
    312             double temp_sum_sf1, temp_sum_sf2, temp_sum_cr1, temp_sum_cr2, temp_sum, temp_weight;
    313 
    314             //for new parameters sampling
    315             double mu_sf, mu_cr;
    316             int rand_mem_index;
    317 
    318             double[] pop_sf = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    319             double[] pop_cr = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    320 
    321             //for current-to-pbest/1
    322             int p_best_ind;
    323             double m = PopulationSizeParameter.Value.Value * BestRateParameter.Value.Value;
    324             int p_num = (int)Math.Round(m);
    325             int[] sorted_array = new int[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    326             double[] sorted_fitness = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value];
    327 
    328             //initialize the population
    329             populationOld = makeNewIndividuals();
    330 
    331             //evaluate the best member after the intialiazation
    332             //the idea is to select first member and after that to check the others members from the population
    333 
    334             int best_index = 0;
    335             double[] populationRow = new double[Problem.ProblemSize.Value];
    336             bestPopulation = getMatrixRow(populationOld, best_index);
    337             RealVector bestPopulationVector = new RealVector(bestPopulation);
    338             double bestPopulationValue = Obj(bestPopulationVector);
    339             fitness[best_index] = bestPopulationValue;
    340             RealVector selectionVector;
    341             RealVector trialVector;
    342             double qtrial;
    343 
    344 
    345             for (var i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++)
    346             {
    347                 populationRow = getMatrixRow(populationOld, i);
    348                 trialVector = new RealVector(populationRow);
    349 
    350                 qtrial = Obj(trialVector);
    351                 fitness[i] = qtrial;
    352 
    353                 if (qtrial > bestPopulationValue)
    354                 {
    355                     bestPopulationVector = new RealVector(populationRow);
    356                     bestPopulationValue = qtrial;
    357                     best_index = i;
    358                 }
    359             }
    360 
    361             int iterations = 1;
    362 
    363             // Loop until iteration limit reached or canceled.
    364             // todo replace with a function
    365             // && bestPopulationValue > Problem.BestKnownQuality.Value + ValueToReachParameter.Value.Value
    366             while (ResultsEvaluations < MaximumEvaluations
    367                 && !cancellationToken.IsCancellationRequested &&
    368                 bestPopulationValue > Problem.BestKnownQuality.Value + ValueToReachParameter.Value.Value)
    369             {
    370                 for (int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) sorted_array[i] = i;
    371                 for (int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) sorted_fitness[i] = fitness[i];
    372 
    373                 Quicksort(sorted_fitness, 0, PopulationSizeParameter.Value.Value - 1, sorted_array);
    374 
    375                 for (int target = 0; target < PopulationSizeParameter.Value.Value; target++)
    376                 {
    377                     rand_mem_index = (int)(_random.NextDouble() * MemorySizeParameter.Value.Value);
    378                     mu_sf = memory_sf[rand_mem_index];
    379                     mu_cr = memory_cr[rand_mem_index];
    380 
    381                     //generate CR_i and repair its value
    382                     if (mu_cr == -1)
    383                     {
    384                         pop_cr[target] = 0;
    385                     }
    386                     else {
    387                         pop_cr[target] = gauss(mu_cr, 0.1);
    388                         if (pop_cr[target] > 1) pop_cr[target] = 1;
    389                         else if (pop_cr[target] < 0) pop_cr[target] = 0;
    390                     }
    391 
    392                     //generate F_i and repair its value
    393                     do {
    394                         pop_sf[target] = cauchy_g(mu_sf, 0.1);
    395                     } while (pop_sf[target] <= 0);
    396 
    397                     if (pop_sf[target] > 1) pop_sf[target] = 1;
    398 
    399                     //p-best individual is randomly selected from the top pop_size *  p_i members
    400                     p_best_ind = sorted_array[(int)(_random.NextDouble() * p_num)];
    401 
    402                     trialPopulation = operateCurrentToPBest1BinWithArchive(populationOld, trialPopulation, target, p_best_ind, pop_sf[target], pop_cr[target]);
    403                 }
    404 
    405                 for (int i = 0; i < pop_size; i++) {
    406                     trialVector = new RealVector(getMatrixRow(trialPopulation, i));
    407                     children_fitness[i] = Obj(trialVector);
    408                 }
    409 
    410                 //update bfs solution
    411                 for (var i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++)
    412                 {
    413                     populationRow = getMatrixRow(populationOld, i);
    414                     qtrial = fitness[i];
    415 
    416                     if (qtrial > bestPopulationValue)
    417                     {
    418                         bestPopulationVector = new RealVector(populationRow);
    419                         bestPopulationValue = qtrial;
    420                         best_index = i;
    421                     }
    422                 }
    423 
    424                 num_success_params = 0;
    425 
    426                 //generation alternation
    427                 for (int i = 0; i < pop_size; i++)
    428                 {
    429                     if (children_fitness[i] == fitness[i])
    430                     {
    431                         fitness[i] = children_fitness[i];
    432                         for (int j = 0; j < problem_size; j++) populationOld[i,j] = trialPopulation[i,j];
    433                     }
    434                     else if (children_fitness[i] < fitness[i])
    435                     {
    436                         //parent vectors x_i which were worse than the trial vectors u_i are preserved
    437                         if (arc_size > 1)
    438                         {
    439                             if (num_arc_inds < arc_size)
    440                             {
    441                                 for (int j = 0; j < problem_size; j++) this.archive[num_arc_inds, j] = populationOld[i, j];
    442                                 num_arc_inds++;
    443 
    444                             }
    445                             //Whenever the size of the archive exceeds, randomly selected elements are deleted to make space for the newly inserted elements
    446                             else {
    447                                 rand_arc_ind = (int)(_random.NextDouble() * arc_size);
    448                                 for (int j = 0; j < problem_size; j++) this.archive[rand_arc_ind, j] = populationOld[i, j];
    449                             }
    450                         }
    451 
    452                         dif_fitness[num_success_params] = Math.Abs(fitness[i] - children_fitness[i]);
    453 
    454                         fitness[i] = children_fitness[i];
    455                         for (int j = 0; j < problem_size; j++) populationOld[i, j] = trialPopulation[i, j];
    456 
    457                         //successful parameters are preserved in S_F and S_CR
    458                         success_sf[num_success_params] = pop_sf[i];
    459                         success_cr[num_success_params] = pop_cr[i];
    460                         num_success_params++;
    461                     }
    462                 }
    463 
    464                 if (num_success_params > 0)
    465                 {
    466                     temp_sum_sf1 = 0;
    467                     temp_sum_sf2 = 0;
    468                     temp_sum_cr1 = 0;
    469                     temp_sum_cr2 = 0;
    470                     temp_sum = 0;
    471                     temp_weight = 0;
    472 
    473                     for (int i = 0; i < num_success_params; i++) temp_sum += dif_fitness[i];
    474 
    475                     //weighted lehmer mean
    476                     for (int i = 0; i < num_success_params; i++)
    477                     {
    478                         temp_weight = dif_fitness[i] / temp_sum;
    479 
    480                         temp_sum_sf1 += temp_weight * success_sf[i] * success_sf[i];
    481                         temp_sum_sf2 += temp_weight * success_sf[i];
    482 
    483                         temp_sum_cr1 += temp_weight * success_cr[i] * success_cr[i];
    484                         temp_sum_cr2 += temp_weight * success_cr[i];
    485                     }
    486 
    487                     memory_sf[memory_pos] = temp_sum_sf1 / temp_sum_sf2;
    488 
    489                     if (temp_sum_cr2 == 0 || memory_cr[memory_pos] == -1)
    490                     {
    491                         memory_cr[memory_pos] = -1;
    492                     } else {
    493                         memory_cr[memory_pos] = temp_sum_cr1 / temp_sum_cr2;
    494                     }
    495 
    496                     //increment the counter
    497                     memory_pos++;
    498                     if (memory_pos >= memory_size) memory_pos = 0;
    499                 }
    500 
    501                 //update the best candidate
    502                 for (int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++)
    503                 {
    504                     selectionVector = new RealVector(getMatrixRow(populationOld, i));
    505                     var quality = fitness[i];
    506                     if (quality < bestPopulationValue)
    507                     {
    508                         bestPopulationVector = (RealVector)selectionVector.Clone();
    509                         bestPopulationValue = quality;
    510                     }
    511                 }
    512 
    513                 iterations = iterations + 1;
    514 
    515                 //update the results
    516                 ResultsEvaluations = evals;
    517                 ResultsIterations = iterations;
    518                 ResultsBestSolution = bestPopulationVector;
    519                 ResultsBestQuality = bestPopulationValue;
    520 
    521                 //update the results in view
    522                 if (iterations % 10 == 0) ResultsQualitiesBest.Values.Add(bestPopulationValue);
    523                 if (bestPopulationValue < Problem.BestKnownQuality.Value + ValueToReachParameter.Value.Value)
    524                 {
    525                     VTRBestQuality = bestPopulationValue;
    526                 }
    527             }
    528         }
    529 
    530         //evaluate the vector
    531         public double Obj(RealVector x)
    532         {
    533             evals = evals + 1;
    534             if (Problem.Maximization.Value)
    535                 return -Problem.Evaluator.Evaluate(x);
    536 
    537             return Problem.Evaluator.Evaluate(x);
    538         }
    539 
    540         // Get ith row from the matrix
    541         public double[] getMatrixRow(double[,] Mat, int i)
    542         {
    543             double[] tmp = new double[Mat.GetUpperBound(1) + 1];
    544 
    545             for (int j = 0; j <= Mat.GetUpperBound(1); j++)
    546             {
    547                 tmp[j] = Mat[i, j];
    548             }
    549 
    550             return tmp;
    551         }
    552 
    553         /*
    554             Return random value from Cauchy distribution with mean "mu" and variance "gamma"
    555             http://www.sat.t.u-tokyo.ac.jp/~omi/random_variables_generation.html#Cauchy
    556         */
    557         private double cauchy_g(double mu, double gamma)
    558         {
    559             return mu + gamma * Math.Tan(Math.PI * (_random.NextDouble() - 0.5));
    560         }
    561 
    562         /*
    563              Return random value from normal distribution with mean "mu" and variance "gamma"
    564              http://www.sat.t.u-tokyo.ac.jp/~omi/random_variables_generation.html#Gauss
    565         */
    566         private double gauss(double mu, double sigma)
    567         {
    568             return mu + sigma * Math.Sqrt(-2.0 * Math.Log(_random.NextDouble())) * Math.Sin(2.0 * Math.PI * _random.NextDouble());
    569         }
    570 
    571         private double[,] makeNewIndividuals() {
    572             //problem variables
    573             var dim = Problem.ProblemSize.Value;
    574             var lb = Problem.Bounds[0, 0];
    575             var ub = Problem.Bounds[0, 1];
    576             var range = ub - lb;
    577             double[,] population = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
    578 
    579             //create initial population
    580             //population is a matrix of size PopulationSize*ProblemSize
    581             for (int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++)
    582             {
    583                 for (int j = 0; j < Problem.ProblemSize.Value; j++)
    584                 {
    585                     population[i, j] = _random.NextDouble() * range + lb;
    586                 }
    587             }
    588             return population;
    589         }
    590 
    591         private static void Quicksort(double[] elements, int left, int right, int[] index)
    592         {
    593             int i = left, j = right;
    594             double pivot = elements[(left + right) / 2];
    595             double tmp_var = 0;
    596             int tmp_index = 0;
    597 
    598             while (i <= j)
    599             {
    600                 while (elements[i].CompareTo(pivot) < 0)
    601                 {
    602                     i++;
    603                 }
    604 
    605                 while (elements[j].CompareTo(pivot) > 0)
    606                 {
    607                     j--;
    608                 }
    609 
    610                 if (i <= j)
    611                 {
    612                     // Swap
    613                     tmp_var = elements[i];
    614                     elements[i] = elements[j];
    615                     elements[j] = tmp_var;
    616 
    617                     tmp_index = index[i];
    618                     index[i] = index[j];
    619                     index[j] = tmp_index;
    620 
    621                     i++;
    622                     j--;
    623                 }
    624             }
    625 
    626             // Recursive calls
    627             if (left < j)
    628             {
    629                 Quicksort(elements, left, j, index);
    630             }
    631 
    632             if (i < right)
    633             {
    634                 Quicksort(elements, i, right, index);
    635             }
    636         }
    637 
    638         // current to best selection scheme with archive
    639         // analyze how the archive is implemented
    640         private double[,] operateCurrentToPBest1BinWithArchive(double[,] pop, double[,]children, int target, int p_best_individual, double scaling_factor, double cross_rate)
    641         {
    642             int r1, r2;
    643             int num_arc_inds = 0;
    644             var lb = Problem.Bounds[0, 0];
    645             var ub = Problem.Bounds[0, 1];
    646 
    647             do
    648             {
    649                 r1 = (int)(_random.NextDouble() * PopulationSizeParameter.Value.Value);
    650             } while (r1 == target);
    651             do
    652             {
    653                 r2 = (int)(_random.NextDouble() * (PopulationSizeParameter.Value.Value + num_arc_inds));
    654             } while ((r2 == target) || (r2 == r1));
    655 
    656             int random_variable = (int)(_random.NextDouble() * Problem.ProblemSize.Value);
    657 
    658             if (r2 >= PopulationSizeParameter.Value.Value)
    659             {
    660                 r2 -= PopulationSizeParameter.Value.Value;
    661                 for (int i = 0; i < Problem.ProblemSize.Value; i++)
    662                 {
    663                     if ((_random.NextDouble() < cross_rate) || (i == random_variable)) children[target, i] = pop[target, i] + scaling_factor * (pop[p_best_individual, i] - pop[target, i]) + scaling_factor * (pop[r1, i] - archive[r2, i]);
    664                     else children[target, i] = pop[target, i];
    665                 }
    666             }
    667             else {
    668                 for (int i = 0; i < Problem.ProblemSize.Value; i++)
    669                 {
    670                     if ((_random.NextDouble() < cross_rate) || (i == random_variable)) children[target, i] = pop[target, i] + scaling_factor * (pop[p_best_individual, i] - pop[target, i]) + scaling_factor * (pop[r1, i] - pop[r2, i]);
    671                     else children[target, i] = pop[target, i];
    672                 }
    673             }
    674 
    675             for (int i = 0; i < Problem.ProblemSize.Value; i++) {
    676                 if (children[target, i] < lb) children[target, i] = (lb + pop[target, i]) / 2.0;
    677                 else if (children[target, i] > ub) children[target, i] = (ub + pop[target, i]) / 2.0;
    678             }
    679 
    680             return children;
    681         }
    682     }
     404            dif_fitness[num_success_params] = Math.Abs(fitness[i] - children_fitness[i]);
     405
     406            fitness[i] = children_fitness[i];
     407            for(int j = 0; j < problem_size; j++) populationOld[i, j] = trialPopulation[i, j];
     408
     409            //successful parameters are preserved in S_F and S_CR
     410            success_sf[num_success_params] = pop_sf[i];
     411            success_cr[num_success_params] = pop_cr[i];
     412            num_success_params++;
     413          }
     414        }
     415
     416        if(num_success_params > 0) {
     417          temp_sum_sf1 = 0;
     418          temp_sum_sf2 = 0;
     419          temp_sum_cr1 = 0;
     420          temp_sum_cr2 = 0;
     421          temp_sum = 0;
     422          temp_weight = 0;
     423
     424          for(int i = 0; i < num_success_params; i++) temp_sum += dif_fitness[i];
     425
     426          //weighted lehmer mean
     427          for(int i = 0; i < num_success_params; i++) {
     428            temp_weight = dif_fitness[i] / temp_sum;
     429
     430            temp_sum_sf1 += temp_weight * success_sf[i] * success_sf[i];
     431            temp_sum_sf2 += temp_weight * success_sf[i];
     432
     433            temp_sum_cr1 += temp_weight * success_cr[i] * success_cr[i];
     434            temp_sum_cr2 += temp_weight * success_cr[i];
     435          }
     436
     437          memory_sf[memory_pos] = temp_sum_sf1 / temp_sum_sf2;
     438
     439          if(temp_sum_cr2 == 0 || memory_cr[memory_pos] == -1) {
     440            memory_cr[memory_pos] = -1;
     441          } else {
     442            memory_cr[memory_pos] = temp_sum_cr1 / temp_sum_cr2;
     443          }
     444
     445          //increment the counter
     446          memory_pos++;
     447          if(memory_pos >= memory_size) memory_pos = 0;
     448        }
     449
     450        //update the best candidate
     451        for(int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) {
     452          selectionVector = new RealVector(getMatrixRow(populationOld, i));
     453          var quality = fitness[i];
     454          if(quality < bestPopulationValue) {
     455            bestPopulationVector = (RealVector)selectionVector.Clone();
     456            bestPopulationValue = quality;
     457          }
     458        }
     459
     460        iterations = iterations + 1;
     461
     462        //update the results
     463        ResultsEvaluations = evals;
     464        ResultsIterations = iterations;
     465        ResultsBestSolution = bestPopulationVector;
     466        ResultsBestQuality = bestPopulationValue;
     467
     468        //update the results in view
     469        if(iterations % 10 == 0) ResultsQualitiesBest.Values.Add(bestPopulationValue);
     470        if(bestPopulationValue < Problem.BestKnownQuality.Value + ValueToReachParameter.Value.Value) {
     471          VTRBestQuality = bestPopulationValue;
     472        }
     473      }
     474    }
     475
     476    public override bool SupportsPause { get { return false; } } // TODO (can we pause?)
     477
     478    //evaluate the vector
     479    public double Obj(RealVector x) {
     480      evals = evals + 1;
     481      if(Problem.Maximization.Value)
     482        return -Problem.Evaluator.Evaluate(x);
     483
     484      return Problem.Evaluator.Evaluate(x);
     485    }
     486
     487    // Get ith row from the matrix
     488    public double[] getMatrixRow(double[,] Mat, int i) {
     489      double[] tmp = new double[Mat.GetUpperBound(1) + 1];
     490
     491      for(int j = 0; j <= Mat.GetUpperBound(1); j++) {
     492        tmp[j] = Mat[i, j];
     493      }
     494
     495      return tmp;
     496    }
     497
     498    /*
     499        Return random value from Cauchy distribution with mean "mu" and variance "gamma"
     500        http://www.sat.t.u-tokyo.ac.jp/~omi/random_variables_generation.html#Cauchy
     501    */
     502    private double cauchy_g(double mu, double gamma) {
     503      return mu + gamma * Math.Tan(Math.PI * (_random.NextDouble() - 0.5));
     504    }
     505
     506    /*
     507         Return random value from normal distribution with mean "mu" and variance "gamma"
     508         http://www.sat.t.u-tokyo.ac.jp/~omi/random_variables_generation.html#Gauss
     509    */
     510    private double gauss(double mu, double sigma) {
     511      return mu + sigma * Math.Sqrt(-2.0 * Math.Log(_random.NextDouble())) * Math.Sin(2.0 * Math.PI * _random.NextDouble());
     512    }
     513
     514    private double[,] makeNewIndividuals() {
     515      //problem variables
     516      var dim = Problem.ProblemSize.Value;
     517      var lb = Problem.Bounds[0, 0];
     518      var ub = Problem.Bounds[0, 1];
     519      var range = ub - lb;
     520      double[,] population = new double[PopulationSizeParameter.Value.Value, Problem.ProblemSize.Value];
     521
     522      //create initial population
     523      //population is a matrix of size PopulationSize*ProblemSize
     524      for(int i = 0; i < PopulationSizeParameter.Value.Value; i++) {
     525        for(int j = 0; j < Problem.ProblemSize.Value; j++) {
     526          population[i, j] = _random.NextDouble() * range + lb;
     527        }
     528      }
     529      return population;
     530    }
     531
     532    private static void Quicksort(double[] elements, int left, int right, int[] index) {
     533      int i = left, j = right;
     534      double pivot = elements[(left + right) / 2];
     535      double tmp_var = 0;
     536      int tmp_index = 0;
     537
     538      while(i <= j) {
     539        while(elements[i].CompareTo(pivot) < 0) {
     540          i++;
     541        }
     542
     543        while(elements[j].CompareTo(pivot) > 0) {
     544          j--;
     545        }
     546
     547        if(i <= j) {
     548          // Swap
     549          tmp_var = elements[i];
     550          elements[i] = elements[j];
     551          elements[j] = tmp_var;
     552
     553          tmp_index = index[i];
     554          index[i] = index[j];
     555          index[j] = tmp_index;
     556
     557          i++;
     558          j--;
     559        }
     560      }
     561
     562      // Recursive calls
     563      if(left < j) {
     564        Quicksort(elements, left, j, index);
     565      }
     566
     567      if(i < right) {
     568        Quicksort(elements, i, right, index);
     569      }
     570    }
     571
     572    // current to best selection scheme with archive
     573    // analyze how the archive is implemented
     574    private double[,] operateCurrentToPBest1BinWithArchive(double[,] pop, double[,] children, int target, int p_best_individual, double scaling_factor, double cross_rate) {
     575      int r1, r2;
     576      int num_arc_inds = 0;
     577      var lb = Problem.Bounds[0, 0];
     578      var ub = Problem.Bounds[0, 1];
     579
     580      do {
     581        r1 = (int)(_random.NextDouble() * PopulationSizeParameter.Value.Value);
     582      } while(r1 == target);
     583      do {
     584        r2 = (int)(_random.NextDouble() * (PopulationSizeParameter.Value.Value + num_arc_inds));
     585      } while((r2 == target) || (r2 == r1));
     586
     587      int random_variable = (int)(_random.NextDouble() * Problem.ProblemSize.Value);
     588
     589      if(r2 >= PopulationSizeParameter.Value.Value) {
     590        r2 -= PopulationSizeParameter.Value.Value;
     591        for(int i = 0; i < Problem.ProblemSize.Value; i++) {
     592          if((_random.NextDouble() < cross_rate) || (i == random_variable)) children[target, i] = pop[target, i] + scaling_factor * (pop[p_best_individual, i] - pop[target, i]) + scaling_factor * (pop[r1, i] - archive[r2, i]);
     593          else children[target, i] = pop[target, i];
     594        }
     595      } else {
     596        for(int i = 0; i < Problem.ProblemSize.Value; i++) {
     597          if((_random.NextDouble() < cross_rate) || (i == random_variable)) children[target, i] = pop[target, i] + scaling_factor * (pop[p_best_individual, i] - pop[target, i]) + scaling_factor * (pop[r1, i] - pop[r2, i]);
     598          else children[target, i] = pop[target, i];
     599        }
     600      }
     601
     602      for(int i = 0; i < Problem.ProblemSize.Value; i++) {
     603        if(children[target, i] < lb) children[target, i] = (lb + pop[target, i]) / 2.0;
     604        else if(children[target, i] > ub) children[target, i] = (ub + pop[target, i]) / 2.0;
     605      }
     606
     607      return children;
     608    }
     609  }
    683610}
Note: See TracChangeset for help on using the changeset viewer.