【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
靠沿1 小时前
贪心算法专题(二)
算法·贪心算法
猎头南楼2 小时前
具身智能模型部署方向的能力要求与技术栈梳理
人工智能·深度学习·算法
啥都想学点的研究生3 小时前
一篇文章讲清楚:线性回归问题的求解——正规方程法
算法·机器学习·线性回归
青少儿编程课堂3 小时前
树状数组精讲:逆序对计数与离散化(附双语言解法)
算法·树状数组·离散化·信息学奥赛·逆序对
血小板要健康4 小时前
网格 dfs 与 FloodFill:从岛屿、区域到搜索路径
笔记·算法·leetcode·深度优先
VALENIAN瓦伦尼安教学设备4 小时前
设备状态检测振动分析实训台案例分析
大数据·数据库·人工智能·嵌入式硬件·算法
小小晓.4 小时前
C++ 值类别与完美转发深度剖析:从左值右值到 std::forward 源码解密
开发语言·c++·算法
怕浪猫4 小时前
用了两年 AI 编程工具后,我重新理解了什么是「资深工程师」
算法·面试·架构
hetao17338375 小时前
2026-08-27~29 hetao1733837 的刷题记录
c++·算法
云淡风轻~窗明几净5 小时前
宇宙管理学猜想
算法·图论