【智能算法】寄生捕食算法(PPA)原理及实现

2024-04-23 00:12

本文主要是介绍【智能算法】寄生捕食算法(PPA)原理及实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

在这里插入图片描述

目录

    • 1.背景
    • 2.算法原理
      • 2.1算法思想
      • 2.2算法过程
    • 3.结果展示
    • 4.参考文献


1.背景

2020年,AAA Mohamed等人受到自然界乌鸦-布谷鸟-猫寄生系统启发,提出了寄生捕食算法(Parasitism – Predation Algorithm, PPA)。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2.算法原理

2.1算法思想

PPA是受乌鸦和布谷鸟寄生互动启发,寄生系统中乌鸦允许布谷鸟在其巢中寄生,而布谷鸟幼鸟会分泌恶臭物质以保护自身及乌鸦幼鸟免受猫科动物的捕食。PPA主要分为三个阶段:筑巢阶段、寄生阶段和捕食阶段

2.2算法过程

筑巢阶段

刚开始乌鸦的数量会随着时间的推移而减少,筑巢阶段通过两种状态来模拟乌鸦的飞行:
X i t + 1 = X i t + F ( X r 1 − X i t ) ∀ i ∈ n c r o w (1) X_i^{t+1}=X_i^t+F(X_{r1}-X_i^t)\quad\forall i\in n_{crow}\tag{1} Xit+1=Xit+F(Xr1Xit)incrow(1)
其中,F是莱维飞行步长。在筑巢阶段,通过Levy飞行,利用当前最优的巢群来更新新的解决方案,从而发现鸟巢:
X i , o u t n e w = X i , o u t m i n + ( X i , o u t m a x − X i , o u t m i n ) (2) X_{i,out}^{new}=X_{i,out}^{min}+\begin{pmatrix}X_{i,out}^{max}-X_{i,out}^{min}\end{pmatrix}\tag{2} Xi,outnew=Xi,outmin+(Xi,outmaxXi,outmin)(2)

寄生阶段

布谷鸟根据适合度选择被寄生的巢穴,巢穴越好,被寄生的几率越高:
X i , n e w c u c k o o = X i , o l d c u c k o o + S G . k S G = ( X r 2 − X r 3 ) r a n d [ 0 , 1 ] (3) \begin{aligned}&X_{i,new}^{cuckoo}=X_{i,old}^{cuckoo}+S_{G}.k\\&S_{G}=(X_{r2}-X_{r3})rand[0,1]\end{aligned}\tag{3} Xi,newcuckoo=Xi,oldcuckoo+SG.kSG=(Xr2Xr3)rand[0,1](3)

捕食阶段

初始阶段,由于猫的高捕食效率,导致其数量迅速增加,而乌鸦数量减少,进而无法提供足够资源支持布谷鸟生存。此时,布谷鸟幼鸟会分泌特殊化合物来驱赶猫,而猫则倾向于追踪那些未被布谷鸟占据且无恶臭分泌的巢穴:
v k , d = v k , d + r . c . ( x b e s t , d − x k , d ) , d = 1 , 2 , ⋯ . . , M (4) v_{k,d}=v_{k,d}+r.c.(x_{best,d}-x_{k,d}),d=1,2,\cdots..,M\tag{4} vk,d=vk,d+r.c.(xbest,dxk,d),d=1,2,..,M(4)
位置更新:
x k , d = x k , d + v k , d (5) x_{k,d}=x_{k,d}+v_{k,d}\tag{5} xk,d=xk,d+vk,d(5)

伪代码

在这里插入图片描述

3.结果展示

使用测试框架,测试PPA性能 一键run.m

  • 【智能算法】省时方便,智能算法统计指标——一键运行~

CEC2017-F2
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

4.参考文献

[1] Mohamed A A A, Hassan S A, Hemeida A M, et al. Parasitism–Predation algorithm (PPA): A novel approach for feature selection[J]. Ain Shams Engineering Journal, 2020, 11(2): 293-308.

这篇关于【智能算法】寄生捕食算法(PPA)原理及实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/927251

相关文章

使用zip4j实现Java中的ZIP文件加密压缩的操作方法

《使用zip4j实现Java中的ZIP文件加密压缩的操作方法》本文介绍如何通过Maven集成zip4j1.3.2库创建带密码保护的ZIP文件,涵盖依赖配置、代码示例及加密原理,确保数据安全性,感兴趣的... 目录1. zip4j库介绍和版本1.1 zip4j库概述1.2 zip4j的版本演变1.3 zip4

python生成随机唯一id的几种实现方法

《python生成随机唯一id的几种实现方法》在Python中生成随机唯一ID有多种方法,根据不同的需求场景可以选择最适合的方案,文中通过示例代码介绍的非常详细,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习... 目录方法 1:使用 UUID 模块(推荐)方法 2:使用 Secrets 模块(安全敏感场景)方法

Spring StateMachine实现状态机使用示例详解

《SpringStateMachine实现状态机使用示例详解》本文介绍SpringStateMachine实现状态机的步骤,包括依赖导入、枚举定义、状态转移规则配置、上下文管理及服务调用示例,重点解... 目录什么是状态机使用示例什么是状态机状态机是计算机科学中的​​核心建模工具​​,用于描述对象在其生命

Spring Boot 结合 WxJava 实现文章上传微信公众号草稿箱与群发

《SpringBoot结合WxJava实现文章上传微信公众号草稿箱与群发》本文将详细介绍如何使用SpringBoot框架结合WxJava开发工具包,实现文章上传到微信公众号草稿箱以及群发功能,... 目录一、项目环境准备1.1 开发环境1.2 微信公众号准备二、Spring Boot 项目搭建2.1 创建

IntelliJ IDEA2025创建SpringBoot项目的实现步骤

《IntelliJIDEA2025创建SpringBoot项目的实现步骤》本文主要介绍了IntelliJIDEA2025创建SpringBoot项目的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家... 目录一、创建 Spring Boot 项目1. 新建项目2. 基础配置3. 选择依赖4. 生成项目5.

Linux下删除乱码文件和目录的实现方式

《Linux下删除乱码文件和目录的实现方式》:本文主要介绍Linux下删除乱码文件和目录的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录linux下删除乱码文件和目录方法1方法2总结Linux下删除乱码文件和目录方法1使用ls -i命令找到文件或目录

SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出

《SpringBoot+EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot如何结果EasyExcel实现自定义复杂样式导入导出功能,文中的示例代码讲解详细,... 目录安装处理自定义导出复杂场景1、列不固定,动态列2、动态下拉3、自定义锁定行/列,添加密码4、合并

mybatis执行insert返回id实现详解

《mybatis执行insert返回id实现详解》MyBatis插入操作默认返回受影响行数,需通过useGeneratedKeys+keyProperty或selectKey获取主键ID,确保主键为自... 目录 两种方式获取自增 ID:1. ​​useGeneratedKeys+keyProperty(推

Spring Boot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤

《SpringBoot集成Druid实现数据源管理与监控的详细步骤》本文介绍如何在SpringBoot项目中集成Druid数据库连接池,包括环境搭建、Maven依赖配置、SpringBoot配置文件... 目录1. 引言1.1 环境准备1.2 Druid介绍2. 配置Druid连接池3. 查看Druid监控

Linux在线解压jar包的实现方式

《Linux在线解压jar包的实现方式》:本文主要介绍Linux在线解压jar包的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录linux在线解压jar包解压 jar包的步骤总结Linux在线解压jar包在 Centos 中解压 jar 包可以使用 u