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【智能算法】野马优化算法(WHO)原理及实现

时间:2024-03-26 12:59:34浏览次数:57  
标签:cos 野马 R3 WHO Stallion RZ WH 算法 智能算法

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目录


1.背景

2021年,Naruei等人受到野马自然社会行为启发,提出了野马优化算法(Wild horse optimization,WHO)。

2.算法原理

2.1算法思想

WHO来源于野马的社会生活行为,主要包括小马驹的放牧行为、马的交配行为、种马群体的领导、以及各种群领导者的选拔行为
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2.2算法过程

小马驹的放牧行为

小马驹通常大部分时间都在群体附近吃草,把种马视为放牧区域的中心,群体其他成员在不同半径的引线周围进行移动和探索:
x i , G j ‾ = 2 Z cos ⁡ ( 2 π R Z ) × ( S t a l l i o n j − x i , G j ) + S t a l l i o n j (1) \overline{x_{i,G}^j}=2Z\cos\left(2\pi RZ\right)\times\left(Stallion^j-x_{i,G}^j\right)+Stallion^j\tag{1} xi,Gj​​=2Zcos(2πRZ)×(Stallionj−xi,Gj​)+Stallionj(1)
R是[-2,2]内的随机数,它可以使马驹以不同角度进行放牧,参数Z表述为:
Z = R 2 ∙ I D X + R ⃗ 3 ∙ ( − I D X ) (2) Z=R_{2}\bullet IDX+\vec{R}_{3}\bullet(-IDX)\tag{2} Z=R2​∙IDX+R 3​∙(−IDX)(2)

马的交配行为

当小马驹成熟后,会离开自己所在的群组进行交配行为:
X G , K P = C r o s s o v e r ( X G , i q , X G , j ) , i ≠ j ≠ k , q = z = e n d (3) X_{_{G,K}}^{P}=Crossover\Big(X_{G,i}^{q},X_{_{G,j}}\Big),i\neq j\neq k,q=z=end\tag{3} XG,K​P​=Crossover(XG,iq​,XG,j​​),i=j=k,q=z=end(3)

集体领导

群体领导者需要带领种群走向最佳栖息地,如果当前种群占主导地位,则可以使用栖息地,否则必须远离:
S t a l l i o n ‾ G i = { 2 Z cos ⁡ ( 2 π R Z ) × ( W H − S t a l l i o n G i ) + W H , i f R3>0.5 2 Z cos ⁡ ( 2 π R Z ) × ( W H − S t a l l i o n G i ) − W H , i f R3 ≤ 0.5 (4) \overline{Stallion}_{G_i}=\begin{cases}2Z\cos(2\pi RZ)\times(WH-Stallion_{G_i})+WH,if&\text{R3>0.5}\\2Z\cos(2\pi RZ)\times(WH-Stallion_{G_i})-WH,if&\text{R3}\le0.5\end{cases}\tag{4} StallionGi​​={2Zcos(2πRZ)×(WH−StallionGi​​)+WH,if2Zcos(2πRZ)×(WH−StallionGi​​)−WH,if​R3>0.5R3≤0.5​(4)

领导者交流与选拔

随机选择领导者,确保算法的随机性质,后期如果成员有更好的适应度值则进行交换身份:
S t a l l i o n G i = { X G , i ,if cost ( X G , i ) < ( S t a l l i o n G i ) S t a l l i o n G i , i f cost ( X G , i ) > ( S t a l l i o n G i ) (5) Stallion_{G_i}=\begin{cases}XG,i&\text{,if cost}(X_{G,i})\text{<}(Stallion_{G_i})\\Stallion_{G_i},if&\text{cost}(X_{G,i})\text{>}(Stallion_{G_i})\end{cases}\tag{5} StallionGi​​={XG,iStallionGi​​,if​,if cost(XG,i​)<(StallionGi​​)cost(XG,i​)>(StallionGi​​)​(5)

伪代码

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3.结果展示

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4.参考文献

[1] Naruei I, Keynia F. Wild horse optimizer: A new meta-heuristic algorithm for solving engineering optimization problems[J]. Engineering with computers, 2022, 38(Suppl 4): 3025-3056.

标签:cos,野马,R3,WHO,Stallion,RZ,WH,算法,智能算法
From: https://blog.csdn.net/Logic_9527/article/details/137032473

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