Bat optimization algorithm with special levy jump implementation on

Searching an optimized solution of a function. on formula with 2 parameters.

The js fiddle

http://jsfiddle.net/sebadiaz/6YrQT/99/

The source code

function ln(val) {

    return Math.log(val) / Math.log(Math.E);

}

function pollarMethod() {

    do {

        U1 = Math.random();

        U2 = Math.random();

        V1 = 2 * U1 - 1.0;

        V2 = 2 * U2 - 1.0;

        S = V1 * V1 + V2 * V2;

    }

    while (S >= 1);

    X = V1 * Math.sqrt((-2 * ln(S)) / S);

    return X;

}

function poissonProcess(lambda, T) {

    var t = 0;

    var k = 0;

    var S = new Array();

    while (t <= T) {

        var r = Math.random();

        t = t - ln(r) / lambda;

        if (t > T) return S;

        S[k] = t;

        k = k + 1;

    }

    return S;

}

function levyJump(t, b, c, lambda) {

    var L = b * t;

    L = L + Math.sqrt(c) * pollarMethod();

    var nbLoop = poissonProcess(lambda, t);

    for (var i = 0; i < nbLoop; i++) {

        L += Math.random();

    }

    return L;

}

function fOptimize(x) {

    return x[0] * x[0] + x[1] * x[1]*x[1];

}

function bat(fOptimize, nbx, nbbat, maxiter, fmin1, fmax1, fmin2, fmax2) {

    var xxh = new Array();

    var vv = new Array();

    var xx = new Array();

    var ff1 = new Array();

    var ff2 = new Array();

    var rr = new Array();

    var rrOrig = new Array();

    var AA = new Array();

    var globalSolution = 99999999;

    var XSTAR = new Array();

    for (var j = 0; j < nbx; j++)

    XSTAR[j] = Math.random();

    for (var i = 0; i < nbbat; i++) {

        xx[i] = new Array();

        vv[i] = new Array();

        ff1[i] = new Array();

        ff2[i] = new Array();

        rr[i] = Math.random();

        rrOrig[i] = rr[i];

        AA[i] = Math.random();

        for (var j = 0; j < nbx; j++) {

            xx[i][j] = Math.random() ;

            vv[i][j] = Math.random() ;

            ff1[i][j] = Math.random() ;

            ff2[i][j] = Math.random() ;

        }

    }

    var t = 0;

    while (t < maxiter) {

        var actualSolution = 99999999;

        var xstar = new Array();

        for (var j = 0; j < nbx; j++)

        xstar[j] = Math.random();

        for (var i = 0; i < nbbat; i++) {

            for (var j = 0; j < nbx; j++) {

                ff1[i][j] = fmin1 + (fmax1 - fmin1) * Math.random()+levyJump(t, 0.5, 0.9, 2.0);

                vv[i][j] = vv[i][j] + xx[i][j] - XSTAR[j] * ff1[i][j];

                xx[i][j] = xx[i][j] + vv[i][j];

                /*

                ff1[i][j] = ((fmin1 - fmax1) * t / 2 + fmax1) * Math.random();

                ff2[i][j] = ((fmin2 - fmax2) * t / 2 + fmax2) * Math.random();

                var tempx = XSTAR[j] + ff1[i][j] * xx[i][j] + ff2[i][j] * xx[i][j];

                xx[i][j] = tempx + (Math.random() - 0.5) * levyJump(1, 0.9, 20.0, 1.0);

                */

            }

            var res = fOptimize(xx[i]);

            if (res < actualSolution) {

                xstar = xx[i];

                res = actualSolution;

            }

        }

        //Local solution search

        for (var i = 0; i < nbbat; i++) {

            if (Math.random() > rr[i]) {

                for (var j = 0; j < nbbat; j++) {

                    var newX = new Array();

                    for (var k = 0; k < nbx; k++) {

                        newX = xx[j][k] + (Math.random() * 2 - 1.0) * AA[i];

                    }

                    var res = fOptimize(newX);

                    if (res < actualSolution) {

                        xstar = newX;

                        res = actualSolution;

                    }

                }

            }

        }

        //Global solution search

        for (var i = 0; i < nbbat; i++) {

            if (Math.random() > rr[i]) {

                for (var j = 0; j < nbbat; j++) {

                    var newX = new Array();

                    for (var k = 0; k < nbx; k++) {

                        newX = xx[j][k] + (Math.random() * 2 - 1.0) * rr[i];

                    }

                    var res = fOptimize(newX);

                    if (res < actualSolution) {

                        xstar = newX;

                        res = actualSolution;

                    }

                }

            }

        }

        if (actualSolution < globalSolution) {

            for (var j = 0; j < nbbat; j++) {

                AA[j] = 0.7 * AA[j];

                rr[j] = rrOrig * (1 - Math.exp(-0.7 * t));

            }

            actualSolution=globalSolution;

            XSTAR=xstar;

        }

        xxh[t] = xx;

        t = t + 1;

        

    }

    xxh[xxh.length] = XSTAR;

    return xxh;

}

var str = '<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" version="1.1">';

var previousvalue = 0;

for (var i = 0; i < 5; i++) {

    val = levyJump(i, 0.9, 20.0, 1.0);

    str += '<line x1="' + i * 10 + '" y1="' + previousvalue + '" x2="' + (i + 1) * 10 + '" y2="' + val * 10 + '" style="stroke:rgb(255,0,0);stroke-width:2" />';

    previousvalue = val * 10;

}

var previousX = 0;

var previousY = 0;

var str = '<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" version="1.1">';

var X = bat(fOptimize, 2, 50, 30, 0, 5, 0, 5);

var maxX=0;

var minX=9999999;

var maxY=0;

var minY=9999999;

for (var i = 0; i < X.length-1; i++) {

    var x = X[i][0][0];

    var y = X[i][0][1];

    if (x>maxX)

        maxX=x;

    if (y<minY)

        minY=y;

    if (y>maxY)

        maxY=y;

    if (x<minX)

        minX=x;

}

var maxouX=1;

var maxouY=1;

if (Math.abs(maxX)>maxouX)

    maxouX=Math.abs(maxX)/15;

if (Math.abs(minX)>maxouX)

    maxouX=Math.abs(minX)/15;

if (Math.abs(maxY)>maxouY)

    maxouY=Math.abs(maxY)/15;

if (Math.abs(minY)>maxouY)

    maxouY=Math.abs(minY)/15;

for (var j = 0; j < X[0].length; j++) {

    var colorq=j*5;

    var colorp=j*5;

    var colorr=j*5;

    if(Math.random()>0.5)

        colorr=0;

    if(Math.random()>0.5)

        colorp=0;

    if(Math.random()>0.5)

        colorq=0;

for (var i = 0; i < X.length-1; i++) {

    var x = Math.abs(X[i][j][0])/maxouX;

    var y = Math.abs(X[i][j][1])/maxouY;

   

    str += '<line x1="' + previousX + '" y1="' + previousY + '" x2="' + x * 10 + '" y2="' + y * 10 + '" style="stroke:rgb('+colorr+','+colorq+','+colorp+');stroke-width:2" />';

    previousX = x * 10;

    previousY = y * 10;

}

}

$("#graph").append(str + '</svg>');

$("#graph").append("Resultat=" + X[X.length - 1][0] + " " + X[X.length - 1][1]);