Free cookie consent management tool by TermsFeed Policy Generator

source: branches/ichiriac/HeuristicLab.Algorithms.Schade/Shade.cs @ 14466

Last change on this file since 14466 was 14091, checked in by ichiriac, 8 years ago

Add license information for SHADE algorithm
File size: 28.0 KB
Line 
1#region License Information
2/* HeuristicLab
3 * Copyright (C) 2002-2016 Heuristic and Evolutionary Algorithms Laboratory (HEAL)
4 *
5 * This file is part of HeuristicLab.
6 *
7 * The implementation is inspired by the implementation in JAVA of SHADE algorithm https://sites.google.com/site/tanaberyoji/software/SHADE1.0.1_CEC2013.zip?attredirects=0&d=1
8 *
9 * HeuristicLab is free software: you can redistribute it and/or modify
10 * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11 * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
12 * (at your option) any later version.
13 *
14 * HeuristicLab is distributed in the hope that it will be useful,
15 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17 * GNU General Public License for more details.
18 *
19 * You should have received a copy of the GNU General Public License
20 * along with HeuristicLab. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
21 */
22using HeuristicLab.Analysis;
23using HeuristicLab.Common;
24using HeuristicLab.Core;
25using HeuristicLab.Data;
26using HeuristicLab.Encodings.RealVectorEncoding;
27using HeuristicLab.Optimization;
28using HeuristicLab.Parameters;
29using HeuristicLab.Persistence.Default.CompositeSerializers.Storable;
30using HeuristicLab.Problems.TestFunctions;
31using HeuristicLab.Random;
32using System;
33using System.Collections.Generic;
34using System.Threading;
35
36namespace 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;
308            }
309
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    }
683}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.