天牛须搜索算法:仿生优化新星,高效寻优推荐
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更新于2024-07-18
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"天牛须搜索(BAS)是一种新型的仿生智能优化算法,源于2017年的创新理念。这种算法模仿了天牛觅食的行为,无需依赖函数的具体形式或梯度信息,能在未知环境中实现高效的全局寻优。与传统的遗传算法、粒子群算法或模拟退火等相比,天牛须搜索的独特之处在于其单个个体(单只天牛)的处理方式,这显著减少了计算量。
天牛觅食的生物原理基于其长触角对气味信号的感知。当触角感受到左侧更强的气味,天牛会朝左移动;反之则朝右。这种简单的导航机制在天牛须搜索算法中被抽象为在n维空间中,通过左右两须采集不同位置的函数值,并据此调整天牛的移动方向。在算法设计中,采用了一个简化模型,包括天牛两须的位置关系、步长与距离的比例以及头向的随机性,这些都使得算法能够适应任意维度的优化问题。
算法步骤包括:首先,定义n维空间中的优化问题,用xl、xr代表左右两须坐标,x表示质心坐标,d0表示两须间距离。通过随机生成向量dir表示从右须指向左须的随机方向,并对其进行归一化处理,从而确定下一步的移动。这样,天牛的移动就围绕着函数值的变化,不断接近全局最优解。
天牛须搜索因其高效性和易于理解的生物启发式,对于解决实际问题具有很高的实用价值。无论是工程优化、机器学习还是其他领域,该算法都展现出强大的潜力。对于那些希望利用非线性搜索方法寻找复杂问题解决方案的 MATLAB 开发者来说,天牛须搜索无疑是一个值得深入研究和应用的工具。"
2020-04-16 上传
2020-12-30 上传
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GavinWang2018
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