Add BEA
This commit is contained in:
JQSakaJoo
Binary file not shown.
@@ -0,0 +1,401 @@
|
|||||||
|
//+——————————————————————————————————————————————————————————————————+
|
||||||
|
//| C_AO_BEA |
|
||||||
|
//| Copyright 2007-2026, Andrey Dik |
|
||||||
|
//| https://www.mql5.com/ru/users/joo |
|
||||||
|
//———————————————————————————————————————————————————————————————————+
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "#C_AO.mqh"
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
struct S_BEA_Ind
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double c []; // координаты (валидные, уже прогнаны через SeInDiSp)
|
||||||
|
double f; // фитнес
|
||||||
|
|
||||||
|
void Init(int coords)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
ArrayResize(c, coords);
|
||||||
|
f = -DBL_MAX;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
class C_AO_BEA : public C_AO
|
||||||
|
{
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
~C_AO_BEA() {}
|
||||||
|
C_AO_BEA()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
ao_name = "BEA";
|
||||||
|
ao_desc = "Bacterial Evolutionary Algorithm";
|
||||||
|
ao_link = "https://www.mql5.com/ru/articles/23232";
|
||||||
|
|
||||||
|
popSize = 10; // число бактерий
|
||||||
|
Nc = 2; // свежих мутантов сегмента на бактерию (>=1)
|
||||||
|
Nseg = 10; // число сегментов хромосомы
|
||||||
|
nTrans = 2; // эпох переноса генов на поколение
|
||||||
|
transFrac = 0.2; // длина переносимого блока как доля coords (0..1]
|
||||||
|
|
||||||
|
ArrayResize(params, 5);
|
||||||
|
params [0].name = "popSize"; params [0].val = popSize;
|
||||||
|
params [1].name = "Nc"; params [1].val = Nc;
|
||||||
|
params [2].name = "Nseg"; params [2].val = Nseg;
|
||||||
|
params [3].name = "nTrans"; params [3].val = nTrans;
|
||||||
|
params [4].name = "transFrac"; params [4].val = transFrac;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void SetParams()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
popSize = (int)params [0].val;
|
||||||
|
Nc = (int)params [1].val;
|
||||||
|
Nseg = (int)params [2].val;
|
||||||
|
nTrans = (int)params [3].val;
|
||||||
|
transFrac = params [4].val;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- предохранители
|
||||||
|
if(popSize < 1)
|
||||||
|
popSize = 1;
|
||||||
|
if(Nc < 1)
|
||||||
|
Nc = 1; // число свежих мутантов на сегмент
|
||||||
|
if(Nseg < 1)
|
||||||
|
Nseg = 1;
|
||||||
|
if(nTrans < 0)
|
||||||
|
nTrans = 0;
|
||||||
|
if(transFrac <= 0.0)
|
||||||
|
transFrac = 0.01;
|
||||||
|
if(transFrac > 1.0)
|
||||||
|
transFrac = 1.0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
bool Init(const double &rangeMinP [],
|
||||||
|
const double &rangeMaxP [],
|
||||||
|
const double &rangeStepP [],
|
||||||
|
const int epochsP = 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
void Moving();
|
||||||
|
void Revision();
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- видимые параметры
|
||||||
|
int Nc; // клонов
|
||||||
|
int Nseg; // сегментов
|
||||||
|
int nTrans; // эпох переноса генов
|
||||||
|
double transFrac; // доля coords для блока переноса
|
||||||
|
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
//--- фазы конечного автомата
|
||||||
|
enum E_Phase { PH_MUT = 0, PH_TRANS = 1 };
|
||||||
|
E_Phase phase;
|
||||||
|
int segIdx; // текущий сегмент в мутации
|
||||||
|
int cloneIdx; // текущий клон (срез оценки) в мутации
|
||||||
|
int transIdx; // текущая эпоха переноса
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- данные (массивы структур)
|
||||||
|
S_BEA_Ind bact []; // [popSize] — закреплённые бактерии
|
||||||
|
S_BEA_Ind clone []; // [popSize * Nc] — рабочие клоны
|
||||||
|
int ord []; // [popSize] — индексы для сортировки
|
||||||
|
|
||||||
|
int transLen; // длина блока переноса (из transFrac)
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- вспомогательные
|
||||||
|
void SegBounds(int s, int &lo, int &hi);
|
||||||
|
void BuildClonesForSeg(int s);
|
||||||
|
void DoGeneTransfer();
|
||||||
|
};
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| Init |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
bool C_AO_BEA::Init(const double &rangeMinP [],
|
||||||
|
const double &rangeMaxP [],
|
||||||
|
const double &rangeStepP [],
|
||||||
|
const int epochsP = 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(!StandardInit(rangeMinP, rangeMaxP, rangeStepP))
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- сегментов не больше, чем координат
|
||||||
|
if(Nseg > coords)
|
||||||
|
Nseg = coords;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- длина блока переноса
|
||||||
|
transLen = (int)MathRound(transFrac * coords);
|
||||||
|
if(transLen < 1)
|
||||||
|
transLen = 1;
|
||||||
|
if(transLen > coords)
|
||||||
|
transLen = coords;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- буферы (массивы структур)
|
||||||
|
ArrayResize(bact, popSize);
|
||||||
|
ArrayResize(clone, popSize * Nc);
|
||||||
|
ArrayResize(ord, popSize);
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize; i++)
|
||||||
|
bact [i].Init(coords);
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize * Nc; i++)
|
||||||
|
clone [i].Init(coords);
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- стартовая случайная популяция бактерий
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for(int c = 0; c < coords; c++)
|
||||||
|
bact [i].c [c] = u.SeInDiSp(u.RNDfromCI(rangeMin [c], rangeMax [c]),
|
||||||
|
rangeMin [c], rangeMax [c], rangeStep [c]);
|
||||||
|
bact [i].f = -DBL_MAX;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- стартовое состояние автомата
|
||||||
|
phase = PH_MUT;
|
||||||
|
segIdx = 0;
|
||||||
|
cloneIdx = 0;
|
||||||
|
transIdx = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| SegBounds — границы сегмента s в [lo, hi) с равномерным |
|
||||||
|
//| распределением остатка координат по сегментам |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
void C_AO_BEA::SegBounds(int s, int &lo, int &hi)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lo = (int)((long)s * coords / Nseg);
|
||||||
|
hi = (int)((long)(s + 1) * coords / Nseg);
|
||||||
|
if(lo < 0)
|
||||||
|
lo = 0;
|
||||||
|
if(hi > coords)
|
||||||
|
hi = coords;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| BuildClonesForSeg — снять с каждой бактерии Nc клонов и во |
|
||||||
|
//| ВСЕХ клонах случайно регенерировать координаты сегмента s. |
|
||||||
|
//| Инкумбент не хранится отдельным клоном: его фитнес помнится в |
|
||||||
|
//| bact.f и сравнивается при закреплении (см. Revision). |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
void C_AO_BEA::BuildClonesForSeg(int s)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int lo, hi;
|
||||||
|
SegBounds(s, lo, hi);
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int b = 0; b < popSize; b++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for(int j = 0; j < Nc; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int idx = b * Nc + j;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- копия бактерии вне сегмента
|
||||||
|
for(int c = 0; c < coords; c++)
|
||||||
|
clone [idx].c [c] = bact [b].c [c];
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- регенерация сегмента во ВСЕХ клонах. Инкумбент хранится
|
||||||
|
// отдельно (bact.f) и сравнивается на этапе закрепления —
|
||||||
|
// переоценивать его клоном не нужно, экономим вызовы FF.
|
||||||
|
for(int c = lo; c < hi; c++)
|
||||||
|
clone [idx].c [c] = u.SeInDiSp(u.RNDfromCI(rangeMin [c], rangeMax [c]),
|
||||||
|
rangeMin [c], rangeMax [c], rangeStep [c]);
|
||||||
|
|
||||||
|
clone [idx].f = -DBL_MAX;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| DoGeneTransfer — сортировка популяции и инфицирование «слабой» |
|
||||||
|
//| половины блоками из «сильной». Модифицирует bact[] на месте. |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
void C_AO_BEA::DoGeneTransfer()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(popSize < 2)
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- сортировка индексов по фитнесу бактерий (по убыванию)
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize; i++)
|
||||||
|
ord [i] = i;
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize - 1; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int bi = i;
|
||||||
|
for(int j = i + 1; j < popSize; j++)
|
||||||
|
if(bact [ord [j]].f > bact [ord [bi]].f)
|
||||||
|
bi = j;
|
||||||
|
int t = ord [i];
|
||||||
|
ord [i] = ord [bi];
|
||||||
|
ord [bi] = t;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int half = popSize / 2;
|
||||||
|
if(half < 1)
|
||||||
|
half = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
int span = coords - transLen + 1;
|
||||||
|
if(span < 1)
|
||||||
|
span = 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- каждый приёмник «слабой» половины принимает блок от случайного
|
||||||
|
// источника «сильной» половины
|
||||||
|
for(int k = half; k < popSize; k++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int dst = ord [k];
|
||||||
|
int src = ord [u.RNDminusOne(half)];
|
||||||
|
int start = u.RNDminusOne(span);
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int t = 0; t < transLen; t++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int c = start + t;
|
||||||
|
if(c < coords)
|
||||||
|
bact [dst].c [c] = bact [src].c [c];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| Moving |
|
||||||
|
//| Заполняет слоты a[i].c кандидатами для оценки этой эпохи. |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
void C_AO_BEA::Moving()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//--- первый прогон: бактерии -> слоты для первичной оценки FF
|
||||||
|
if(!revision)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize; i++)
|
||||||
|
for(int c = 0; c < coords; c++)
|
||||||
|
a [i].c [c] = u.SeInDiSp(bact [i].c [c], rangeMin [c], rangeMax [c], rangeStep [c]);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if(phase == PH_MUT)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//--- на старте сегмента строим клоны
|
||||||
|
if(cloneIdx == 0)
|
||||||
|
BuildClonesForSeg(segIdx);
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- грузим текущий клон каждой бактерии в слоты
|
||||||
|
for(int b = 0; b < popSize; b++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int idx = b * Nc + cloneIdx;
|
||||||
|
for(int c = 0; c < coords; c++)
|
||||||
|
a [b].c [c] = clone [idx].c [c];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else // PH_TRANS
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//--- инфицируем «слабую» половину и грузим бактерии в слоты
|
||||||
|
DoGeneTransfer();
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int b = 0; b < popSize; b++)
|
||||||
|
for(int c = 0; c < coords; c++)
|
||||||
|
a [b].c [c] = bact [b].c [c];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
//| Revision |
|
||||||
|
//| Считывает a[i].f, обновляет cB/fB и продвигает автомат. |
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
|
void C_AO_BEA::Revision()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//--- глобальный лучший (элитизм: лучшее не теряется при переносе)
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(a [i].f > fB)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fB = a [i].f;
|
||||||
|
ArrayCopy(cB, a [i].c, 0, 0, coords);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- первичная фиксация фитнеса бактерий
|
||||||
|
if(!revision)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for(int i = 0; i < popSize; i++)
|
||||||
|
bact [i].f = a [i].f;
|
||||||
|
|
||||||
|
revision = true;
|
||||||
|
phase = PH_MUT;
|
||||||
|
segIdx = 0;
|
||||||
|
cloneIdx = 0;
|
||||||
|
transIdx = 0;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if(phase == PH_MUT)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//--- сохраняем фитнес оценённого среза клонов
|
||||||
|
for(int b = 0; b < popSize; b++)
|
||||||
|
clone [b * Nc + cloneIdx].f = a [b].f;
|
||||||
|
|
||||||
|
cloneIdx++;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- сегмент полностью оценён -> закрепляем лучший клон
|
||||||
|
if(cloneIdx >= Nc)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for(int b = 0; b < popSize; b++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int best = 0;
|
||||||
|
double bf = clone [b * Nc + 0].f;
|
||||||
|
for(int j = 1; j < Nc; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
double cf = clone [b * Nc + j].f;
|
||||||
|
if(cf > bf)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
bf = cf;
|
||||||
|
best = j;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- закрепляем лучший мутант ТОЛЬКО если он превзошёл
|
||||||
|
// инкумбента; иначе бактерия остаётся прежней (монотонность
|
||||||
|
// мутации сохраняется без переоценки инкумбента клоном)
|
||||||
|
if(bf > bact [b].f)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int bi = b * Nc + best;
|
||||||
|
for(int c = 0; c < coords; c++)
|
||||||
|
bact [b].c [c] = clone [bi].c [c];
|
||||||
|
bact [b].f = bf;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
cloneIdx = 0;
|
||||||
|
segIdx++;
|
||||||
|
|
||||||
|
//--- все сегменты пройдены -> перенос генов (или новое поколение)
|
||||||
|
if(segIdx >= Nseg)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
segIdx = 0;
|
||||||
|
if(nTrans > 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
phase = PH_TRANS;
|
||||||
|
transIdx = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
phase = PH_MUT;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else // PH_TRANS
|
||||||
|
{
|
||||||
|
//--- принимаем инфицированные генотипы (не-greedy)
|
||||||
|
for(int b = 0; b < popSize; b++)
|
||||||
|
bact [b].f = a [b].f;
|
||||||
|
|
||||||
|
transIdx++;
|
||||||
|
if(transIdx >= nTrans)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
phase = PH_MUT;
|
||||||
|
segIdx = 0;
|
||||||
|
cloneIdx = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//+------------------------------------------------------------------+
|
||||||
@@ -82,6 +82,7 @@
|
|||||||
<tr><td>BIO</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/17246" target="_blank">blood inheritance optimization (joo)</a></td></tr>
|
<tr><td>BIO</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/17246" target="_blank">blood inheritance optimization (joo)</a></td></tr>
|
||||||
<tr><td>DOA</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/19177" target="_blank">dream optimization algorithm</a></td></tr>
|
<tr><td>DOA</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/19177" target="_blank">dream optimization algorithm</a></td></tr>
|
||||||
<tr><td>BSA</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/14491" target="_blank">bird swarm algorithm</a></td></tr>
|
<tr><td>BSA</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/14491" target="_blank">bird swarm algorithm</a></td></tr>
|
||||||
|
<tr><td>BEA</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/23232" target="_blank">bacterial evolutionary algorithm</a></td></tr>
|
||||||
<tr><td>BWOm</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/22686" target="_blank">beluga whale optimization M</a></td></tr>
|
<tr><td>BWOm</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/22686" target="_blank">beluga whale optimization M</a></td></tr>
|
||||||
<tr><td>DEA</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/18495" target="_blank">dolphin echolocation algorithm</a></td></tr>
|
<tr><td>DEA</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/18495" target="_blank">dolphin echolocation algorithm</a></td></tr>
|
||||||
<tr><td>HS</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/12163" target="_blank">harmony search</a></td></tr>
|
<tr><td>HS</td><td><a href="https://www.mql5.com/ru/articles/12163" target="_blank">harmony search</a></td></tr>
|
||||||
|
|||||||
@@ -35,6 +35,7 @@ CSO (competitive swarm optimizer)
|
|||||||
BIO (blood inheritance optimization, joo)
|
BIO (blood inheritance optimization, joo)
|
||||||
DOA_Dream (dream optimization algorithm)
|
DOA_Dream (dream optimization algorithm)
|
||||||
BSA (bird swarm algorithm)
|
BSA (bird swarm algorithm)
|
||||||
|
BEA (bacterial evolutionary algorithm)
|
||||||
BWOm (beluga whale optimization M)
|
BWOm (beluga whale optimization M)
|
||||||
DEA (dolphin echolocation algorithm)
|
DEA (dolphin echolocation algorithm)
|
||||||
HS (harmony search)
|
HS (harmony search)
|
||||||
|
|||||||
Reference in New Issue
Block a user