【智能算法】蜜獾算法(HBA)原理及实现

目录


1.背景

2021年,FA Hashim等人受到自然界中蜜獾狩猎行为启发,提出了蜜獾算法((Honey Badger Algorithm,HBA)。

2.算法原理

2.1算法思想

蜜獾以其独特的狩猎方式而闻名,它利用嗅觉定位猎物,通过挖掘来捕获目标。虽然蜜獾喜欢蜂蜜,但并不擅长找到蜂巢。与此不同的是,蜂蜜向导鸟擅长定位蜂巢,却无法获得蜂蜜。因此,蜜獾会依靠蜂蜜向导鸟的帮助找到蜂巢,并与其共享收获。HBA主要分为挖掘阶段和采蜜阶段

2.2算法过程

定义强度

蜜獾的嗅觉强度不仅与猎物的集中强度有关,还与猎物和蜜獾之间的距离有关。Ii是猎物的气味强度,气味强度越高,蜜獾运动越快:
I i = r 2 × S 4 π d i 2 S = ( x i − x i + 1 ) 2 d i = x p rey − x i (1) \begin{aligned}I_i&=r_2\times\frac{S}{4\pi d_i^2}\\S&=(x_i-x_{i+1})^2\\d_i&=x_{p\text{rey}} - x_i\end{aligned}\tag{1} IiSdi=r2×4πdi2S=(xi−xi+1)2=xprey−xi(1)

更新密度因子:

密度因子w控制时变随机化,以确保勘探到开发的平稳过渡。当更新随着迭代次数减少时,密度因子w也会减少随机化:
w = C exp ⁡ ( − t t m a x ) (2) w=\text{C}\exp(\frac{-t}{t_{\mathrm{max}}})\tag{2} w=Cexp(tmax−t)(2)

挖掘阶段

在挖掘阶段,蜜獾运动范围类似于心形:
X n e n , = x p r e y + F × β × I × x p r e y + F × r 3 × w × d i × ∣ cos ⁡ ( 2 π r 4 ) × l − cos ⁡ ( 2 π r 5 ) ∣ (3) \begin{aligned} X_{nen}, =x_{prey}+F\times\beta\times I\times x_{prey}+F\times r_{3}\times w\times d_{i}\times |\cos(2\pi r_{4})\times\\text{l}-\\cos(2\\pi r_{5})| \end{aligned}\tag{3} Xnen,=xprey+F×β×I×xprey+F×r3×w×di×∣cos(2πr4)×l−cos(2πr5)∣(3)

其中 x p r e y x_{prey} xprey是猎物的全局最优位置, β \beta β是蜜獾获取食物的能力。F是改变搜索方向参数:
F = { 1 i f − 1 e l s e , r 6 ≤ 0.5 (4) F=\begin{cases}1&if\\-1&else,\end{cases}r_6\leq0.5\tag{4} F={1−1ifelse,r6≤0.5(4)

采蜜阶段

蜜獾跟随导蜜鸟找到蜂巢:
x n e w = x p v e y + F × r 7 × w × d i (5) x_{new}=x_{pvey}+F\times r_{7}\times w\times d_{i}\tag{5} xnew=xpvey+F×r7×w×di(5)

伪代码

3.结果展示

4.参考文献

1 Hashim F A, Houssein E H, Hussain K, et al. Honey Badger Algorithm: New metaheuristic algorithm for solving optimization problemsJ. Mathematics and Computers in Simulation, 2022, 192: 84-110.

相关推荐
先吃饱再说7 小时前
判断回文字符串,从一行代码到双指针优化
算法
黄敬峰9 小时前
深入理解算法核心:从递归思想、数组扁平化到快速排序
算法
得物技术11 小时前
从狂野代码到按目标生产:得物推荐 AI Harness 的工程化实践|AICon 演讲整理
人工智能·算法·架构
AI小老六14 小时前
SkillOpt 架构拆解:把 Skill 文本当参数,用执行轨迹训练 Agent
后端·算法·ai编程
胡萝卜术15 小时前
从“分数打架”到“排名投票”:为什么你的ChatBI必须用RRF?
算法·设计模式·面试
Asize15 小时前
初识DFS 与 BFS:递归、队列与图遍历
算法
罗西的思考1 天前
机器人 / 强化学习】HIL-SERL:人类在环驱动的具身智能进化框架
人工智能·算法·机器学习
美团技术团队1 天前
LongCat 开源 VitaBench 2.0:长期动态智能体基准新标杆
人工智能·算法
To_OC2 天前
LC 207 课程表:刚学图论那会儿,我连这是拓扑排序都没看出来
javascript·算法·leetcode