萤火虫算法与元启发式求解算法的简介及比较

萤火虫算法是一种受萤火虫的闪烁行为启发的元启发式优化算法，旨在解决持续优化问题。

萤火虫算法原理

在萤火虫算法中，目标函数与萤火虫尾部光强度相关联。就优化而言，萤火虫的吸引力和运动可以激发算法，遵循算法可获得最优解。

在萤火虫算法中，萤火虫是指随机生成的可行解。它们根据在目标函数中的表现被分配一个光强度，该强度与其功能值成正比。对于最小化问题，具有最小功能值的解将被分配最高光强度。一旦解的光强度被分配，每只萤火虫将跟随具有较高光强度的萤火虫。最亮的萤火虫将通过在其附近进行随机移动来执行本地搜索。

该算法模仿了萤火虫如何利用闪光灯进行交互。假设所有的萤火虫都是异性吸引的，也就是说任何一只萤火虫都可以吸引其他所有萤火虫。萤火虫的吸引力与其亮度成正比，这取决于目标函数。较亮的萤火虫会吸引其他萤火虫。此外，根据平方反比定律，亮度会随着距离的增加而逐渐减小。

萤火虫算法与元启发式求解算法

萤火虫利用闪烁特性进行交流，大约有2000种独特的闪光模式。它们会产生短暂且具有特定模式的闪光。

这种闪光模式的通讯被用来吸引伴侣和警告捕食者。合适的伴侣会通过模仿相同的模式或以特定的模式回应来进行交流。因此，萤火虫的闪光会在附近的萤火虫中引起反应。

自然选择和适者生存是早期元启发式算法的核心思想。由于算法建模的复杂性，确定性求解方法的实现具有挑战性，因此推动了元启发式求解算法的发展。

元启发式算法是优化问题的近似解决方法，利用随机性属性进行迭代，从一组随机生成的可行解中提高解决方案的质量。

尽管元启发式算法不能保证最优性，但它们经过测试可以给出合理且可被接受的解决方案。

此外，元启发式算法的优点是不受问题行为影响，这使得它们在许多应用场景中都很有用。

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