الگوریتم کرم شب‌تاب

در بهینه‌سازی ریاضی، الگوریتم کرم شب تاب یک الگوریتم فراابتکاری می‌باشد که توسط شین-یانگ و با الهام از رفتار چشمک زن کرم شب تاب ارائه شده‌است.

الگوریتم

شبه کد الگوریتم کرم شب تاب به صورت زیر می‌باشد:

Begin
 1) Objective function: الگو:Nowrap
 2) Generate an initial population of fireflies الگو:Nowrap
 3) Formulate light intensity الگو:Mvar so that it is associated with الگو:Nowrap
 (for example, for maximization problems, الگو:Nowrap
 4) Define absorption coefficient الگو:Mvar

 While (t < MaxGeneration)
 for i = 1: n (all n fireflies)
 for j = 1: i (n fireflies)
 الگو:Nowrap
 Vary attractiveness with distance r via الگو:Nowrap
 move firefly i towards j;
 Evaluate new solutions and update light intensity;
 end if
 end for j
 end for i
 Rank fireflies and find the current best;
 end while

 Post-processing the results and visualization;

end

توجه داشته باشید که تعداد ارزیابی تابع هدف در هر تکرار، یک ارزیابی برای هر کرم شب تاب است، و همان‌طور که شبه کد بالا نشان می‌دهد n × n نیست. (بر اساس کد متلب یانگ) بنابراین تعداد کل ارزیابی تابع هدف (تعداد نسل) × (تعداد کرم شب تاب) است.

فرمول اصلی بروزرسانی برای هر جفت کرم شب تاب ${𝐱}_i$ و ${𝐱}_j$ به صورت زیر است

${𝐱}_i^{t+1}={𝐱}_i^t+\beta \exp [-\gamma r_{ij}^2]({𝐱}_j^t-{𝐱}_i^t)+{\alpha }_t{\mathit{ϵ}}_t$

جایی که ${\alpha }_t$ پارامتر کنترل اندازه مرحله می‌باشد، در حالی که ${\mathit{ϵ}}_t$ برداری تصادفی تولید شده بر ساس توزیع گاوسی یا توزیع دیگر می‌باشد.

می‌توان نشان داد که مورد محدود کننده است $\gamma \to 0$ مطابق با استاندارد بهینه‌سازی ذرات ذره (PSO) است. در حقیقت، اگر حلقه داخلی (برای j) برداشته شود و روشنایی $I_j$ با بهترین جواب عمومی $g^{*}$ جایگزین شود، آنگاه FA اساساً تبدیل به PSO استاندارد می‌شود.

نقد

به‌طور کلی الگوریتمهای فراابتکاری الهام گرفته شده از طبیعت در جامعه پژوهشگران همواره با انتقاداتی همراه بوده‌اند، و در مورد الگوریتم کرم شب تاب نیز انتقاد شده‌است که از بهینه‌سازی ذرات الهام گرفته شده و تفاوت ناچیزی با توده ذرت دارد.

پیوند به بیرون

• [۱] پرونده‌های برنامه‌های Matlab موجود در کتاب: Xin-She Yang، الگوریتم‌های Metaheuristic- الهام گرفته از طبیعت، چاپ دوم، Luniver Press، (۲۰۱۰).