机器学习实战应用案例100篇(十二)-樽海鞘算法从原理到实战应用案例

樽海鞘算法,源于生物樽海鞘群集行为,是一种智能优化算法。该算法模仿樽海鞘的领导者和跟随者行为寻找最优解。算法包括领导者和跟随者群体,通过迭代改进找到最佳解决方案。虽然具有全局和局部探索能力,但可能面临收敛效率低和过早收敛的问题。文章提供了算法的数学模型、流程,并给出了实际应用的代码示例。

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樽海鞘算法(原理)

1 算法简介

樽海鞘(salp)属于纽鳃樽科,身体呈透明的桶状,身长在 1 厘 米到 10 厘米之间,其透明的特性可以让樽海鞘在水中很好地隐藏自己,保护樽海鞘免 受天敌的伤害。它们的组织与水母非常相似。它们的运动也非常类似于水母,水被泵过身体作为向前移动的推动力。

樽海鞘的形状如下图所示。关于这种生物的生物学研究处于早期的里程碑,主要是因为它们的生存环境极其难以接近,而且很难把它们放在实验室环境中。

海鞘最有趣的行为之一是它们的群集行为。其自然界中的大多数生物以群的方式移动、觅食,但樽海鞘却是首尾相连,组成链的形式,靠海洋中的浮游生物为食,几十亿地成群浮游在海水中。

这个链如下图所示。这种机制有助于它们在海洋中能够快速的运动及协同捕食。

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