超详细 | 蜣螂优化算法DBO原理及其实现(Matlab)_蜣螂算法

蜣螂优化算法(dung beetle optimizer，DBO)是JiankaXue 和Bo Shen在2022 年提出的一种新型群体智能优化算法[1]，其灵感来自于蜣螂的滚球、跳舞、觅食、偷窃和繁殖行为。该算法同时考虑了全局探索和局部开发，从而具有收敛速度快和准确率高的特点，可以有效地解决复杂的寻优问题。本文将对该算法进行原理讲解及程序实现。

00 文章目录

1 蜣螂优化算法原理

2 代码目录

3 算法性能

4 总结

01 蜣螂优化算法原理

自然界中，蜣螂的特点是将粪便滚成球，利用天体线索导航，从而使球沿直线滚动。然而，没有任何光源，屎壳郎的路径就不再是直线了。此外，许多自然因素也会导致屎壳郎偏离原来的方向。再者，屎壳郎可以通过舞蹈来重新确立自己的方向。粪球还可以作为虫卵的繁殖地。除此之外，还有一种偷窃行为，一些蜣螂会把食物作为自己的食物来竞争。

在DBO中，每只蜣螂的位置对应一个解。蜣螂觅食时的行为有五种:滚球，即把粪便滚成一个球，利用天体线索进行导航，从而把球滚成一条直线;跳舞，这让蜣螂重新定位自己;觅食，一些成年蜣螂会从地下钻出来寻找食物;偷窃，一些被称为小偷的蜣螂会从其他蜣螂那里偷取粪球;繁殖，在自然界中，蜣螂会把粪球滚到安全的地方，藏起来进行繁殖。

因此算法中蜣螂种群分为四个部分，分别为滚球蜣螂、育雏球、小蜣螂和小偷蜣螂。滚球蜣螂受各种自然环境影响决更新其运行方向，初步寻找可以安全觅食的位置，育雏球会被产在已知的安全区域内，成长为成虫的蜣螂被称为小蜣螂，小蜣螂会在最佳觅食区觅食，小偷蜣螂也会根据其他蜣螂的位置和最佳觅食区寻找食物。

四种蜣螂位置更新方式如下：

(1)滚球蜣螂

滚球蜣螂以太阳为导航以保证粪球在直线路径上滚动，光源强度、风等自然因素会影响滚球蜣螂的行进路线，

图源文献[1]

滚球蜣螂位置更新方式如下：

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