浅露一手!原创改进的薛定谔优化算法!CEC2017+CEC2022效果好到爆炸!附赠无人机三维路径规划应用!

浅露一手!原创改进的薛定谔优化算法!CEC2017+CEC2022效果好到爆炸!附赠无人机三维路径规划应用!

目录

算法介绍

对比算法

为什么说效果好到爆炸

统计检验

无人机三维路径规划应用

完整代码获取方式


今天给大家带来一起原创改进的薛定谔优化算法,三个改进点,在两套测试函数CEC2017+CEC2022上测试,效果均直接起飞,并且附赠了一个无人机三维路径规划的工程应用,属于是测试函数+实际应用双管齐下,非常适合需要SCI或者用于硕士论文的小伙伴。

算法介绍

首先给大家介绍一下这个算法,这个算法是2025年刚刚推出,发表在SCI一区Top期刊《Knowledge-Based Systems》上的最新算法。与以往的动物园算法都不同,它是基于物理方程启发的,从数学原理角度更能受到审稿人的青睐。

最关键的是,这个算法太新了,知网和WOS上几乎还没有人对它进行改进。

什么叫抢占先机?

这就是。如果你现在改进发出去,后面所有用这个算法的人,都绕不开引用你的工作,审稿人也会对你的工作非常感兴趣,增加Accept的概率。

之前也出过这个算法的详细推文,想了解原理的同学可以回顾:

2025年SCI一区新算法-薛定谔优化算法(SRA)-公式原理详解与性能测评 Matlab代码免费获取

对比算法

我们对比算法的选择也是有讲究的,不是随便拉几个凑数。我们精心挑选了7个对比算法,涵盖最新SCI算法、高被引算法和经典算法,新旧搭配,审稿人看了也挑不出毛病:

1.原始薛定谔优化算法SRA(2025年SCI一区Top)

2.无刺蜂优化算法TGCOA(2025年SCI新算法)

3.信息获取优化算法IAO(2024年SCI新算法)

4.灰雁优化算法GGO(2024年SCI一区新算法)

5.白鲸优化算法BWO(一区高被引算法)

6.哈里斯鹰优化算法HHO(一区高被引算法)

7.蜣螂优化算法DBO(经典算法)

8.粒子群优化算法PSO(经典算法)

可以说既有最新算法,又有大量一区算法,还有高被引算法和经典算法,可谓充分对比,防止被审稿人或者盲审专家质疑。

为什么说效果好到爆炸

熟悉优化算法领域的同学应该都清楚,CEC2017和2022测试函数集的含金量。这套函数涵盖单峰、多峰、混合、组合等多种类型,寻优难度远非传统的23个标准测试函数可比。很多在标准函数上表现亮眼的算法,换到CEC2017上直接拉胯。

能在这两套函数上打出好成绩的算法,发SCI完全不在话下。

而我们的ISRA,在这两套测试函数上直接屠榜。

参数设置种群数30,迭代次数500,函数维度30。红色曲线代表我们的ISRA算法,求最小值问题,曲线越低说明效果越好。

先看CEC2017几个函数的表现:

ISRA的跳出局部最优能力非常强悍,基本上把把压着其他算法打。

再看CEC2022上的表现,一共12个函数,这边随便挑几个:

原始SRA在CEC2022上的表现中规中矩,但经过我们的三重改进之后,ISRA在绝大多数函数上都能拿到第一,和原算法之间的差距肉眼可见。

还有非常漂亮的箱型图,直观展示算法的稳定性,每个函数都有,箱体越窄越靠下,说明算法越稳定、性能越好:

 另外,为了方便大家直接往论文里搬,最优值、平均值、标准差、中值、最差值这些统计指标全部整理好了Excel,复制粘贴就能用:

统计检验

当然,光看曲线图是不够的,想发论文,还需要统计检验。我们这边把两种主流检验全部安排上了,帮你把工作量拉满。

首先是胜平负统计表,非常直观地展示了ISRA在每个函数上与其他算法的胜负关系,"+"代表ISRA显著优于对手,"≈"代表持平,"-"代表略逊:

ISRA对TGCOA、BWO、HHO、PSO这四个算法实现了29个函数全胜。即便是与原始SRA相比,也拿下了25胜4平0负的成绩,没有一个函数输,堪称统治级表现。

Wilcoxon秩和检验,从统计学角度验证改进算法与对比算法之间是否存在显著差异:

Friedman检验,给出所有算法在29个函数上的整体排名:

可以看到,我们的ISRA算法排名非常稳定,在29个CEC2017函数以及12个CEC2022函数中的整体平均排名遥遥领先,都是一点多!也就是说,该改进算法在大部分函数上都能取得第一第二的成绩!

无人机三维路径规划应用

除了测试函数,本期推文我们还附赠了一个非常新颖了无人机路径规划应用。并且,包含了两种场景,可谓工作量拉满。

所以,我们额外附赠了一个无人机三维路径规划的工程应用场景。在真实地形环境下,设置威胁区域和障碍物,让ISRA与SRA、TTAO、PLO、HHO、PSO算法进行对比,比较谁能规划出更短、更安全的飞行路径。

包含三维轨迹图、俯视图、侧视图以及收敛曲线对比:

场景一(复杂场景):

可以看到,我们的ISRA算法在复杂场景上的精度遥遥领先,比其他算法低了一大截,从三维图上也能看出,经过我们的改进,ISRA所得到的路径最短,结果非常完美。

场景二(简单场景):

可以看到,在简单场景中,各算法差距虽然不大,我们改进的ISRA算法依旧取得了最低的适应度值,以及最短路径,从收敛曲线图也可以看出我们的算法具有良好的跳出局部最优的能力,进一步验证了我们改进的有效性。

完整代码获取方式

首先声明,这是独家原创作品,内容包括以上所有程序以及创新点。并且,还有改进点说明文档,不会让你无从动笔:

文件夹内容也非常清晰,想要看哪个实验的代码,直接点进对应的文件夹运行main文件即可,非常适合新手小白:

想要以上代码的话,点击下方小卡片,再后台回复关键词即可,不区分大小写:

ISRA

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web3.0 开发实践

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