嵌入蝴蝶算法及多策略融合的蜣螂优化器及应用

作     者：秦兴宝 叶春明 

作者机构：上海理工大学管理学院 

出 版 物：《计算机工程与应用》 (Computer Engineering and Applications)

年 卷 期：2024年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：上海市哲学社会科学规划项目(2022BGL010)上海市哲学社会科学规划项目(2022BGL010) 

主　　题：蜣螂优化器 蝴蝶优化算法 螺旋偷窃 混合变异 工程问题 

摘      要：针对蜣螂优化器存在稳定性不强，迭代后期种群多样性骤减等缺陷，提出了一种改进的蜣螂优化算法(Improved Dung Beetle Optimizer)。首先，通过佳点集策略生成种群，种群位置的分布更加均衡，为全局寻优作铺垫；同时，融合蝴蝶优化算法并加入随机惯性权重，增强种群变异能力，增加蜣螂对未知领域的探索程度，平衡全局探索与局部开发；然后，赋予偷窃蜣螂自适应螺旋偷窃的能力，帮助算法进行更加细致的搜索；最后，引入透镜成像学习和外抛交叉随机混合变异策略与贪心策略，提高算法的抗停滞能力，帮助算法捕获全局最优。通过对15个基准测试函数，部分CEC2014测试函数的对比实验，不同策略的消融性实验，Wilcoxon检验，结果表明新算法有着更强的鲁棒性。利用改进算法应用到拉伸/压缩弹簧工程，三杆桁架工程及轴承故障诊断优化问题上，进一步验证改进策略的有效性及算法的工程实用性。