【最新智能优化算法】孟加拉虎优化（ Savannah Bengal Tiger Optimization ，SBTO）算法求解23个经典函数测试集MATLAB代码

最新推荐文章于 2025-12-05 14:37:41 发布

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🔥 内容介绍

孟加拉虎（Panthera tigris tigris），作为世界上数量最多的虎亚种，主要栖息在南亚地区，是当之无愧的大型猫科动物。它们背侧呈现橘黄色，身上布满黑色条纹，腹面则为白色，标志性的 “王” 字斑纹在额头尤为醒目。雌性孟加拉虎体长 155 - 191 厘米，体重 72 - 177 千克；雄性体长 168 - 217 厘米，体重 160 - 270 千克，体型上存在显著的地理差异，比如在印度、孟加拉国交界的孙德尔本斯红树林沼泽的虎种群体型偏小，而尼泊尔、印度北部和东北部的孟加拉虎则体型较大，是现存最大的猫科动物之一。

然而，曾经广泛分布于南亚大部分地区，包括印度、孟加拉国以及喜马拉雅山南坡等地的孟加拉虎，如今分布范围已急剧缩小，退缩到少数孤岛状的自然保护区。20 世纪，人类的滥捕滥杀以及对其栖息地的破坏，让孟加拉虎数量锐减。2010 年，孟加拉虎被世界自然保护联盟（IUCN）评定为濒危（EN）物种，世界各地的虎，包括孟加拉虎，均被《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）列入附录 I，禁止任何国际贸易。在中国，孟加拉虎仅在西藏南部有少量分布，自 1988 年起，所有虎亚种都被列为国家一级保护动物。

孟加拉虎能在自然界的生存竞争中占据一席之地，除了自身强壮的体魄，独特的群体狩猎行为也是关键。它们以各种有蹄动物为主食，偏好捕杀大型鹿类。与其他虎种多独自狩猎不同，孟加拉虎会集结成群体，协同作战。在长期的进化过程中，孟加拉虎形成了一套行之有效的群体狩猎策略，这一策略蕴含着猎物搜索、隐身接近和攻击狩猎三种精妙策略，而这三种策略也成为了孟加拉虎优化（Savannah Bengal Tiger Optimization ，SBTO）算法的灵感源泉。

孟加拉虎群体狩猎行为大揭秘

猎物搜索：敏锐感知，广域探寻

在南亚广袤的丛林、草原与沼泽地带，孟加拉虎开启狩猎之旅。它们凭借着极其敏锐的感官，如同天然的精密探测器，在自己的领地内仔细探寻猎物的踪迹。孟加拉虎的耳朵能够独立旋转，这让它们可以精准捕捉到 30 米外的细微声响，无论是猎物轻微的脚步声，还是风吹动草丛时猎物的动静，都逃不过它们的 “听力雷达” 。其嗅觉更是令人惊叹，是人类嗅觉的 6 倍之强，能在数公里之外就嗅到猎物的气味。当微风拂过，孟加拉虎会巧妙地站在下风口，这样不仅能更好地利用自己的嗅觉优势追踪猎物，还能避免自身气味被猎物察觉。

在猎物搜索阶段，孟加拉虎的活动范围广泛，它们会沿着熟悉的路径，或是在领地内的水源、盐渍地附近耐心等待，因为这些地方往往是食草动物频繁出没之处。它们会在领地内进行规律性的巡逻，不放过任何一个可能藏有猎物的角落。这种在广阔区域内对猎物踪迹的探寻行为，为孟加拉虎优化算法中的全局搜索策略提供了灵感。在算法中，就如同孟加拉虎在自然界中搜索猎物一般，在一个大范围的解空间里，通过某种方式去寻找潜在的解，不放过任何一个可能存在最优解的区域，尽可能全面地探索整个解空间。

隐身接近：悄无声息，步步逼近

一旦孟加拉虎发现了猎物的踪迹，接下来便会进入隐身接近阶段。它们深知自身的捕猎成功率很大程度上取决于接近猎物时的隐蔽程度。孟加拉虎橘黄色皮毛上布满的深邃黑色条纹，在光影斑驳的丛林、草地中，就像是天然的迷彩服，只要它们保持静止，就能与周边环境完美融合，实现 “隐身” 效果。

孟加拉虎的行动极为谨慎，它们会将身体尽量压低，腹部几乎贴近地面，四肢缓慢而轻柔地移动，每一步落下都悄然无声，避免踩断树枝或是惊扰到周围的树叶。它们会借助地形地物作为掩护，比如高大的草丛、茂密的灌木丛、倒下的树干等，一点点地向猎物靠近。在靠近的过程中，孟加拉虎还会密切观察猎物的一举一动，一旦猎物表现出警觉，它们就会立刻停止移动，保持静止状态，直到猎物放松警惕。

在算法里，隐身接近的过程可以类比为解在不断向更优方向迭代靠近最优解的过程。每一次迭代，就如同孟加拉虎向猎物靠近一步，算法中的解在不断调整自身的参数，就像孟加拉虎调整自己的位置和行动方式，逐渐接近全局最优解，这个过程也是在不断缩小与最优解之间的差距，以达到最终的目标。

攻击狩猎：雷霆一击，果断制胜

当孟加拉虎与猎物之间的距离缩短到合适范围，它们便会发起攻击。此时，之前所有的耐心等待与悄然靠近，都将转化为瞬间爆发的强大力量。孟加拉虎的肌肉瞬间紧绷，如同一根被拉满的强力弹簧，蓄积着巨大的能量。随后，它们会以迅雷不及掩耳之势猛然跃起，如同一道金色的闪电，直扑向猎物。

在攻击瞬间，孟加拉虎的速度和力量展露无遗。它们的爪子如同锋利的匕首，瞬间弹出，狠狠抓向猎物的身体，给猎物造成致命伤害。如果是面对体型较大的猎物，孟加拉虎还会利用自己强有力的下颚，迅速咬住猎物的喉咙，使其无法呼吸，最终窒息而亡。在群体狩猎时，孟加拉虎之间会相互配合，有的负责正面攻击，吸引猎物的注意力，有的则从侧翼或后方包抄，截断猎物的逃跑路线，大大提高狩猎的成功率。

这对应着算法中确定最优解并输出结果的阶段。经过前面全局搜索与局部迭代优化的过程，算法最终确定了最优解，就如同孟加拉虎成功捕获猎物一样，达成了目标。这个最优解是经过一系列复杂的计算和调整后得出的，就像孟加拉虎的成功捕猎是经过了精心的策划与实施，是整个算法流程的最终成果体现。