2025年11月一区SCI-电磁波传播优化算法Electromagnetic wave propagation algorithm-附Matlab免费代码

引言

期介绍一种新的基于物理的创新算法------电磁波传播优化算法Electromagnetic wave propagation algorithm, EMWPA。该算法对电磁波的传播行为进行建模，以实现全局搜索分集，提高勘探效率。于2025年11月最新发表 在 JCR 1区，中科院2区期刊 Ain Shams Engineering Journal。

受物理学中电磁波传播原理的启发，该算法模拟了类似波的行为，以解决复杂的优化挑战。核心概念源于电磁波的传播，电磁波是由时变的电场和磁场产生的，在不需要介质的情况下穿越空间。这些波反映了麦克斯韦方程组所描述的电磁现象的基本行为。电磁波表现为平面波的线性叠加，具有正弦波的特征和不同的传播方向。

初始化：和其他群优化算法一样，采用随机初始化。

Ey传播(探索)：在拟议的EMWPA中，使用以下公式进行探索：

Ey表示用于勘探的电场步长，Emax表示电场的最大振幅.

Bz传播(开发)：在优化算法的开发阶段，重点转移到微调到目前为止确定的有前途的解决方案。在这个阶段，算法减少随机性，对输入变量进行更小、更精确的调整。随着搜索范围的缩小，开发对于提高解决方案质量和改进性能至关重要。EMWPA开发的数学模型表示为

Bz表示用于开发策略的磁场步长。

策略转换：该算法战略性地平衡了全局探索和局部开发，以提高复杂景观的搜索效率。最大电场Emax和磁场Bmax。为了方便在两种模式之间切换，有意保持不同的幅度。一个随机的概率开关，通常设置在0.3和0.7之间，决定在每次迭代中选择哪种模式。如果随机生成的值小于切换概率，则算法进入探索模式。否则，它将切换到开发模式。这个关键参数允许算法多样化并专注于有前途的解决方案，使其能够有效地解决复杂的优化问题。
个体更新：种群更新需要基于当前种群生成一组新的候选解决方案。这个过程的主要目的是在每次迭代中提高解决方案的质量。在EMWPA中，为两个阶段引入了特定的位置更新公式，使解决方案能够有效地探索和改进。这些公式对于引导人群在搜索空间中寻找最优区域至关重要。

Xtraget表示最优解。

下面提供了与EMWPA相对应的详细伪代码，其中显式定义了算法的每个步骤，以支持清晰度和可重复性。算法伪代码作为解释和有效实现所提出方法的补充工具。

算法伪代码：

03. 对比验证

原文作者通过对30个基准测试函数的广泛实验进行性能验证，包括评估收敛行为、鲁棒性和优化质量的单峰和多峰测试函数；并通过四个实际工程应用演示EMWPA的适用性，包括压力容器的设计，优化焊接梁结构，开发齿轮传动机构，以及多电平逆变器的谐波最小化。结果表明，与现有的 ABC, CSA, MVO, SSA, GJO, PO等方法相比，EMWPA在30个基准函数中的27个函数中获得了最佳的平均解。

参考文献

Muhammad Abdullah, Khurram Saleem Alimgeer, Ghulam Hafeez, Baheej Alghamdi, Ahmed S. Alsafran, Muhammad Zeeshan Babar,Electromagnetic wave propagation algorithm: A novel electromagnetic wave propagation-inspired optimizer for engineering applications,Ain Shams Engineering Journal,Volume 16, Issue 11,2025,103615,https://doi.org/10.1016/j.asej.2025.103615.