BlackBoxOptimization

    A black-box optimization framework in MoonBit with 75+ metaheuristic algorithms

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    #BlackBoxOptimization

    基于 MoonBit 实现的黑盒优化算法框架,支持 344 种经典优化算法,提供统一的接口和基准测试框架。

    #算法分类

    本框架实现了 344 种黑盒优化算法,按设计灵感和机制分为以下类别:

    #🔍 单点搜索算法

    最简单的优化策略,从单个初始解出发,通过迭代改进逐步逼近最优值。

    算法简称说明
    随机搜索Random Search随机采样搜索空间中的点作为基线对比
    爬山法Hill Climbing从当前解的邻域中选择更优解进行迭代
    模拟退火Simulated Annealing以概率接受劣解,跳出局部最优陷阱
    盆地跳跃算法BHop自适应跳跃 + 收缩精修 + Metropolis 接受 (1997)
    同步扰动随机逼近SPSA两次评估估计梯度 + 归一化信任域步长 (1992)
    甲虫触角搜索BAS双触角对称探测 + 符号定向爬行 (2017)
    平行回火优化PTO多温度副本并行 Metropolis 移动(冷副本贪心精修、热副本热噪声探索)+ 相邻温度对 Metropolis 交换传递发现 (1986)
    BFGS 拟牛顿法BFGS数值梯度 + 逆 Hessian 近似(BFGS 更新)+ Armijo 回溯线搜索 + 停滞动态重启与 informed 逃逸 (1970)
    双重退火算法DAnl外层模拟退火(二次降温 + Metropolis 接受)与内层贪婪模式搜索局部精修交替 + 多起点分段预算 (1997)
    模拟量子退火算法SQA经典热涨落(逐维扰动 + Metropolis)与量子隧穿(横向场驱动的全维同向大位移,幅度随横向场衰减)混合 + 衰减向最优偏置 + 多起点分段预算 (1998)
    种群退火算法PA单温度调度下种群并行 Metropolis 移动 + 每 4 代按 Boltzmann 权重对全种群系统重采样(复制优者、淘汰劣者并微扰去重)(2003)
    微正则蒙特卡洛优化Demon单链全局能量借贷账本:改进收益存入账本(上限按函数值尺度截断)、劣解仅在账本可支付时接受、账本耗尽时在当前位置附近再加热 + 停滞时向最优邻域跳跃 (1983)
    Wang-Landau 采样算法WL逐维访问计数直方图 + 随评估预算增长的惩罚因子:候选按 f + λ·访问密度 评分,早期近似贪心下降、后期偏好未访问箱以跳出局部盆地 (2001)
    自适应模拟退火算法ASAIngber 指数降温 T(k)=T0·exp(-2k^(1/d)) + 逐维步长按 44% 接受率自适应,单轨迹前缀稳定 (1989)
    多级单链接优化MLSLHalton 低差异采样 + 单链接聚类判据(样本在已发现局部极小临界距离内则跳过)+ 固定预算模式搜索多起点 (1987)

    通用参数: 所有算法均包含 max_evals(最大评估次数)、dim(维度)、bounds(搜索边界)三个基础参数。

    算法关键参数推荐值
    Random Search无需额外参数-
    Hill Climbing无需额外参数-
    Simulated Annealinginitial_temp(初始温度), cooling_rate(降温速率), step_size(步长)100.0, 0.995, 0.5
    SPSA / Basin Hopping / BAS / PTO / BFGS / DAnl / SQA / PA / Demon / WL / ASA / MLSL仅需 population_size25

    #🔧 局部搜索算法

    强化局部开发能力,通过记忆或惩罚机制避免陷入循环。

    算法简称说明
    禁忌搜索Tabu Search使用禁忌表记录近期操作,避免循环
    引导局部搜索Guided LS添加惩罚项引导搜索逃出局部最优
    大洪水算法GD水位线 WL 判据,margin 几何收缩 (1993)
    变邻域搜索VNS多邻域 shake 轮换 + 渐隐局部步 (1997)
    阈值接受算法TA阈值收缩的确定性接受准则,模拟退火孪生 (1990)

    算法关键参数推荐值
    Tabu Searchtabu_list_size(禁忌表大小), neighborhood_size(邻域大小), step_size(步长)50, 30, 0.5
    Guided LSneighborhood_size(邻域大小), step_size(步长), lambda(惩罚系数)30, 0.5, 0.5
    GD / VNS / TA仅需 population_size25

    #🧬 进化算法

    模拟自然选择与遗传过程,基于种群的进化搜索机制。

    算法简称说明
    差分进化DE通过差分变异和交叉实现种群进化
    自适应差分进化jDE每个个体自学习 F/CR,成功才保留
    历史记忆自适应差分进化SHADE成功参数记忆 + 外部归档 + p-best
    线性种群缩减差分进化LSHADE沿用 SHADE 记忆 + 外部归档,并按预算线性缩减种群规模 (2014)
    进化规划EP对数正态自适应步长 + (μ+μ) 选择
    遗传算法GA选择、交叉、变异三阶段模拟自然选择
    帝国主义竞争算法ICA模拟帝国殖民、同化和竞争机制
    生物地理学优化BBO基于栖息地适宜度与物种迁移模型
    回溯搜索算法BSA基于历史种群记忆的定向交叉变异
    克隆选择算法CLONALG克隆-变异-选择的人工免疫机制 (2002)
    人工免疫网络优化OAIN克隆选择 + 相似度网络抑制(冗余抗体重播种) (2002)
    新冠群体免疫优化CHIO感染/隔离/群体免疫驱动搜索 (2021)
    文化算法CA群体空间 + 信念空间双重进化 (1994)
    蜉蝣算法MFA雌雄双群 PSO 式移动 + 交配重组 (2020)
    自适应差分进化SaDE四策略竞争 + 选择概率自适应 (2009)
    组合差分进化CoDE三参数池 × 双策略试验竞争的 DE (2011)
    反向差分进化ODE反向学习反射 + 经典 DE/rand/1/bin (2006)
    实数编码遗传算法RGASBX 交叉 + 多项式变异 + 精英截断 (1995)
    交叉代精英遗传算法CHC异质重组(子代沿双亲连线外推 xa + ext·(xa−xb),ext 覆盖内插到外推)+ 父代/子代合并精英截断 + 种群多样度低于阈值时灾难突变(保留精英、其余约 75% 维度在最优邻域/全空间重采样) (1991)
    藤壶交配优化BMOsoft 双亲重组 / hard 与 best 交配 (2018)
    模因算法MemeticSBX-GA 主体 + Lamarckian 局部精修 (1989)
    自适应差分进化 JADEJADEcurrent-to-pbest + 外部档案 + Lehmer 自适应 (2009)

    算法关键参数推荐值
    DEpopulation_size, mutation_factor (F), crossover_probability (CR)30, 0.8, 0.9
    jDE仅需 population_size25
    SHADE仅需 population_size25
    LSHADE仅需 population_size25
    EP仅需 population_size25
    GApopulation_size, crossover_rate, mutation_rate30, 0.8, 0.05
    ICApopulation_size, imperialist_count, assimilation_rate, revolution_rate25, 3, 0.3, 0.3
    BBOpopulation_size, mutation_rate25, 0.01
    BSApopulation_size25
    CLONALG / OAIN / CA / CHIO / SaDE / CoDE / ODE / JADE / RGA / Memetic / MFA / BMO / CHC仅需 population_size25

    #🐝 群体智能算法

    本框架最大的算法类别,模拟自然界生物群体行为进行协同搜索。

    算法简称说明
    粒子群优化PSO模仿鸟群觅食的群体协同行为
    萤火虫算法Firefly基于萤火虫发光吸引力模型
    蚁群算法ACO基于信息素的蚂蚁路径搜索
    蜂群算法Bee Colony模拟蜜蜂觅食与舞蹈交流行为
    布谷鸟搜索Cuckoo Search基于巢寄生和Lévy飞行的搜索
    灰狼优化GWO模拟灰狼领导的三层狩猎机制
    鲸群优化WOA模拟座头鲸气泡网捕食行为
    蝙蝠算法Bat Algorithm模拟蝙蝠回声定位行为
    和声搜索Harmony Search模拟音乐即兴创作过程
    正弦余弦算法SCA利用正弦余弦函数进行振荡搜索
    飞蛾火焰优化MFO模拟飞蛾螺旋飞行路径
    蚁狮优化ALO模拟蚁狮陷阱捕食行为
    麻雀搜索算法SSA模拟麻雀觅食和反捕食行为
    哈里斯鹰优化HHO模拟哈里斯鹰协同捕食行为
    花粉传播算法FPA模拟花粉全局和局部传播过程
    蜻蜓算法DA模拟蜻蜓分离、对齐、聚集行为
    乌鸦搜索算法CSA模拟乌鸦记忆和追逐行为
    樽海鞘群算法SalpSA模拟樽海鞘链状群体结构
    Monarch蝴蝶优化MBO模拟蝴蝶迁徙和调整行为
    人工生态系统优化AEO模拟生态系统生产者-消费者-分解者
    入侵杂草优化IWO模拟杂草生长扩散与竞争
    细菌觅食优化BFO模拟大肠杆菌觅食行为
    混合蛙跳算法SFLA模拟青蛙群体觅食与信息共享
    萤火虫群优化GSO模拟萤火虫发光吸引行为
    动物迁徙优化AMO模拟动物群体迁徙跟随行为
    磷虾群算法KH模拟磷虾诱导运动、觅食和扩散
    共生生物搜索SOS模拟生物间互利共生/偏利共生/寄生关系
    大象牧群优化EHO模拟大象族群分离与母系领导机制
    高斯骨干粒子群优化GBPSO基于高斯分布的简化粒子群算法
    飞蛾搜索算法MSA基于飞蛾 Lévy 飞行和螺旋搜索
    路径finder算法PFA基于领导者-跟随者层级移动
    菌落捕食算法CPA模拟捕食-逃跑概率行为
    细菌菌落优化BCO基于细菌趋化聚集行为
    飞狐优化算法FFOA带惯性权重的群体飞行搜索
    人工鱼群算法AFSA模拟鱼群觅食、聚群和追尾行为
    烟花算法FWA模拟烟花爆炸及火花分布机制
    鸽群优化PIO模拟信鸽导航的地图指南针与地标两阶段
    蜜獾算法HBA模拟蜜獾挖洞与觅食的密度因子搜索
    鹈鹕优化算法POA模拟鹈鹕捕猎的两阶段策略
    金枪鱼群优化TSA基于螺旋运动和觅食行为的群体搜索
    金豺优化GJO模拟雄雌金豺协同捕猎的双引导搜索
    蝗虫优化算法GOA模拟蝗虫群体觅食的吸引-排斥机制
    海鸥优化算法SOA模拟海鸥迁徙和螺旋攻击行为
    猫群优化CSO模拟猫的追踪和搜寻两种模式切换
    大猩猩部队优化GTO模拟大猩猩群体社会等级与领导机制
    黏菌算法SMA模拟黏菌觅食行为的群体路径搜索
    苍鹰优化器AO模拟苍鹰捕猎的四个阶段策略
    黑猩猩优化算法ChOA模拟黑猩猩狩猎的驱动-追逐-竞争行为
    蒲公英优化器DO模拟蒲公英种子风力传播的上升-下降搜索
    斑马优化算法ZOA模拟斑马群体探索-开发机制
    蝠鲼觅食优化MRFO链式/螺旋/翻滚三种觅食机制 (2020)
    饥饿游戏搜索HGS饥饿权重驱动的自适应搜索 (2021)
    爬行动物搜索算法RSA包围/狩猎/协调多阶段搜索 (2022)
    海洋捕食者算法MPA布朗/Levy 三阶段速度比捕食机制 (2020)
    金鹰优化器GEO攻击-巡航双倾向的正交向量搜索 (2021)
    非洲秃鹫优化AVOA饥饿因子驱动的探索-开发切换 (2021)
    白鲨优化器WSO速度惯性+猎物跟随的白鲨觅食 (2022)
    长鼻浣熊优化COA捕猎鬣蜥与逃避捕食者两阶段 (2023)
    鱼鹰优化算法OOA俯冲捕鱼 + 携带到合适位置 (2023)
    塔斯马尼亚恶魔优化TDO食腐/捕猎双策略 + 拖拽食物 (2022)
    草原犬鼠优化PDO觅食/挖洞/警戒/平静四阶段 (2022)
    北方苍鹰优化NGO俯冲猎物 + 尾部追击双阶段 (2021)
    白鲸优化BWO游动/捕食/鲸落三阶段 (2022)
    生长优化器GO学习阶段 + 反思阶段双阶段 (2023)
    海象优化器WaOA觅食/迁徙/躲避天敌三行为 (2023)
    人工蜂群算法ABC雇佣/观察/侦察蜂三阶段觅食 (2007)
    蜣螂优化器DBO滚球/繁殖/觅食/偷窃四角色 (2022)
    被囊群算法TSO喷流推进 + 重力/水流被囊群搜索 (2020)
    笑翠鸟优化算法KOA栖枝扫描 + 俯冲扑食两相 (2024)
    火鹰优化算法FHO投掷火棒惊猎/捕获两相 (2022)
    蛇优化器SO温度驱动的雄雌蛇觅食/争斗/探索 (2022)
    山地瞪羚优化MGO迁徙/觅食/争斗 + 成年雄群中心 (2022)
    沙猫群优化SCSO搜寻猎物/攻击猎物(灵敏度范围驱动)(2020)
    猎人-猎物优化HPO猎人/猎物两角色 + 平均位置驱动 (2022)
    人工蜂鸟算法AHA引导/领地/迁徙三种觅食 + 访问表 (2021)
    黑翅鸢算法BKA攻击 + 迁徙两行为 (2023)
    人工兔优化ARO绕道觅食/随机隐藏 + 能量收缩 (2022)
    狐狸优化器FOX距离估计 + 跳跃捕食 (2023)
    侏儒獴优化DMOalpha 引领觅食 + 侦察探索 (2022)
    鼠群优化RSO追逐/争斗猎物 (2021)
    埃及秃鹫优化EVO探索盘旋 + 攻击猎物 (2021)
    电鳗觅食优化EEFO休息/迁移/交互捕食 (2023)
    黄鞍山羊鱼算法YSGA追捕者/拦截者协同围捕 (2019)
    卷尾猴搜索算法CapSA跳跃/摇摆/攀爬/觅食 (2021)
    蜘蛛蜂优化器SWO搜索/跟随/筑巢 + 交配选择 (2023)
    绿森蚺优化GAO攻击 + 缠绕猎物 (2023)
    墨西哥钝口螈优化MAO觅食 + 再生修复 (2024)
    郊狼优化算法COY群体成长 + 出生/死亡 + 倾向性 (2018)
    秃鹰搜索算法BES选择/搜索/俯冲三阶段 (2019)
    鹅优化算法GOOSE觅食/警戒/编队迁徙 (2024)
    斑点鬣狗优化SHO围捕/平均攻击,攻击系数线性衰减 (2017)
    鮣鱼优化器ROA吸附宿主/随游/清洁觅食 (2021)
    马群优化HOA放牧/交配/争斗支配 (2019)
    黑寡妇蜘蛛优化BWA蛛网收缩/趋雌/交配 (2020)
    收缩因子粒子群CPSOClerc 收缩因子 + 速度夹持的 PSO (2002)
    局部最优粒子群LPSO环形邻域 lbest 拓扑的收缩 PSO (2002)
    野马优化WHO驹学习/交配/种马驱赶 (2021)
    蝴蝶优化算法BOA香气浓度 f=c·I^a 驱动的全局/局部搜索 (2019)
    秘书鸟优化SBO捕蛇觅食(搜索/攻击)+ 逃猎两阶段 (2024)
    连续域蚁群优化ACOR解档案高斯核加权采样的连续蚁群 (2008)
    量子粒子群QPSO无速度项,mbest 中心指数采样 (2004)
    狮子优化算法LOA狮王防御/母狮合围/幼狮学习三角色 (2016)
    红尾鵟算法RTH翱翔/扫描/俯冲/击杀四阶段狩猎 (2022)
    统一粒子群UPSOgbest/lbest 双拉力融合 + 环形邻域 (2004)
    鸭群优化算法COOT随机/链式移动 + 领导者余弦步长引导 (2021)
    澳洲野狗优化DOA群猎/追击/食腐三策略切换 (2021)
    乌燕鸥优化STOA迁徙(避碰+趋优)+ 螺旋攻击两阶段 (2019)
    成吉思汗鲨优化GKSO搜寻/包围/攻击三行为,探索随时间衰减 (2023)
    菲克定律优化FLA扩散(随机分子)+ 梯度过渡 + 稳态自缩放扫掠 (2023)
    河马优化算法HO觅食/防御/逸食三行为,探索随时间衰减 (2024)
    裸鼹鼠算法NMRA工鼠/繁殖鼠双角色分工,繁殖随进度主导 (2020)
    沙狐优化算法FFO觅食(搜索)+ 跳跃(开发)两阶段 (2022)
    帝企鹅优化算法EPO温度衰减驱动的群聚(螺旋/环绕趋优)+ 热辐射(随机游走)(2018)
    冠豪猪优化算法CPO视觉/声音/气味/物理四防御机制,探索随威胁因子衰减 (2024)
    登山队优化算法MTBO侦察/营地精细探查/向队长冲刺攀登三行为,探索随协作因子衰减 (2023)
    晶体结构算法CryStAl晶核形成(向随机晶体漂移)/晶格精细排列/向主晶定向生长三行为 (2021)
    胡桃夹优化算法NOA差分式觅食/原地精细缓存/向全局最优储存三行为,探索随协作因子衰减 (2023)
    白鹭群优化算法ESOA主动捕食(加权猎物/队长俯冲)/伏击等待(原地精细搜索)/逃逸回归三行为 (2022)
    猫鼬优化算法MOA哨兵警戒(大范围扫描)/差分觅食/归群(向最优点回归)三行为 (2023)
    原子轨道搜索AOS差分式激发跃迁/当前电子壳精细搜索/径向塌缩至原子核三行为 (2021)
    蜉蝣优化算法MA差分舞蹈/个人最优吸引/群体最优配对三行为,含个体记忆 (2020)
    社会蜘蛛优化SSO向更优邻居的差分振动/蛛网精细搜索/向群落最优收敛三行为 (2013)
    海狮优化算法SLnO差分侦察/路径精细搜索/追捕收缩至目标三行为 (2019)
    果蝇优化算法FOA嗅觉差分搜索/局部精细/视觉飞聚至最优果蝇三行为 (2011)
    向日葵优化算法SFO追踪摆动(差分)/局部精修/向阳生长三行为 (2020)
    神经网络算法NNA隐含层差分激活/权重精细调整/输出层趋优响应三行为 (2016)
    北极熊优化算法PBO巡猎(差分)/守候精细搜索/突袭猎物三行为 (2022)
    鱼群搜索算法FSS个体差分游动/本能群集精细搜索/集体意志收缩三行为 (2008)
    中心力优化CFO自由飞行(差分)/推进精细调整/向质心(最优)引力吸引三行为 (2007)
    混沌博弈优化CGO混沌差分博弈/种子精细精修/向最优种子吸引三行为 (2021)
    切尔诺贝利灾难优化CDO辐射扩散(差分)/局部衰变/向反应堆核心吸引三行为 (2023)
    迭代局部搜索ILS差分扰动跳出局部最优/局部搜索精细步/接受最优重启三行为 (1997)
    洗牌复合体进化SCE复合体内差分交叉/反射精修/洗牌趋优三行为 (1992)
    贪心随机自适应搜索GRASP随机构造/局部搜索精修/自适应重启三行为 (1989)
    倭黑猩猩优化算法BO随机交配(差分)/配偶精细调整/向首领优势交配三行为 (2020)
    火烈鸟搜索算法FSA迁徙(差分扩散)/觅食精细步/向群体中心吸引三行为 (2022)
    蜘蛛猴优化算法SMO裂变-融合(差分重组)/猴群精细觅食/向全局首领吸引三行为 (2014)
    人类学习优化算法HLO个体学习(差分试验)/随机学习/社会学习(向最优)三行为 (2014)
    流向算法FDA从更低邻居的差分流动/湍流精细步/向汇点(最优)收敛三行为 (2021)
    珊瑚礁优化CRO广播产卵(差分重组)/内部孵化精细步/向最优珊瑚定居三行为 (2014)
    人工藻类算法AAA螺旋游动(差分)/适应精细步/向光源(最优藻)进化三行为 (2015)
    涡旋搜索算法VSA切向涡旋(差分)/涡流精细步/向涡核(最优)向心吸引三行为 (2021)
    排球超级联赛算法VPL模仿其他队伍(差分)/教练指导精细步/向冠军(最优)靠拢三行为 (2018)
    水蒸发优化WEO气态无序(差分)/液态有序精细步/向最冷点(最优)凝结三行为 (2016)
    社交网络搜索SNS对话/观点交流(差分)/模仿同侪精细步/向最有影响力用户创新三行为 (2021)
    白蚁群体优化TCO随机觅食(差分)/信息素轨迹精细步/跟随最强信息素(最优)三行为 (2010)
    光线优化RO散射光线(差分)/折射精细步/汇聚至焦点(最优)三行为 (2014)
    星系搜索算法GbSA螺旋臂扫描(差分)/恒星精细步/向星系中心(最优)吸引三行为 (2016)
    蜜蜂算法BA侦察蜂全局飞行(差分)/招募蜂邻域搜索/向最丰富蜜源(最优)吸引三行为 (2005)
    猎豹优化器CO高速冲刺(差分)/缓慢潜行精细步/伏击猎物(最优)三行为 (2022)
    带电系统搜索CSS库仑合力吸引(差分)/电荷半径精细步/向最强电荷(最优)吸引三行为 (2010)
    矿井爆炸算法MBA冲击波散射(差分)/碎片精细步/向爆心(最优)吸引三行为 (2011)
    粒子碰撞算法PCA散射碰撞(差分)/局部精细步/动量传递至领头粒子(最优)三行为 (2006)
    离子运动优化IMO离子扩散(差分)/离子精细步/向最低能量离子(最优)漂移三行为 (2015)
    交易所市场算法EMA股东间交易(差分)/组合精细调整/向头号股东(最优)吸引三行为 (2014)
    世界杯优化WCO小组赛(差分)/训练精细步/晋级至冠军(最优)三行为 (2016)
    人工电场算法AEFA库仑场力(差分)/电荷精细步/向最强电荷(最优)吸引三行为 (2019)
    光学启发优化OIO反射散射(差分)/折射精细步/全反射聚焦至最优三行为 (2016)
    闪电附着过程优化LAPO阶梯先导分叉(差分)/上行先导精细步/附着至落点(最优)三行为 (2019)
    足球比赛优化FGBO传球(差分)/带球精细步/射门至球门(最优)三行为 (2021)
    地震算法EAP 波传播(差分)/余震精细步/向震中(最优)吸引三行为 (2016)
    延迟接受爬山算法LAHC延迟接受准则(历史阈值)+ 差分式邻域移动的轨迹搜索 (2017)
    狩猎搜索算法HuS组内侦察(差分)/精确定位精细步/围捕猎物(最优)三行为 (2011)
    记录-记录旅行算法RRT记录+偏差松弛接受准则 + 差分式邻域移动的轨迹搜索 (1993)
    核反应优化NRO核裂变(差分)/核聚变精细步/链式反应向核心(最优)收敛三行为 (2019)
    传热搜索算法HTS热传导(差分)/对流混合精细步/辐射至热源(最优)三行为 (2015)
    等离子体生成优化PGO碰撞电离(差分)/场加速精细步/向平衡态(最优)复合三行为 (2016)
    智能水滴算法IWD水滴流动(差分)/土壤侵蚀精细步/沿低阻通道(最优)汇流三行为 (2007)
    河流形成动力学RFD侵蚀(差分)/沉积精细步/沿海拔梯度下降到最优三行为 (2007)
    闪电搜索算法LSA闪电投射(差分)/通道形成精细步/向最优点击穿三行为 (2015)
    散点搜索SS参考解组合(差分)/改进精细步/向精英解(最优)吸引三行为 (1998)
    老单身汉接受算法OBA自适应阈值接受准则(成功趋严/失败放宽)+ 差分式邻域移动 (1995)
    人工物理优化APO引力吸引(差分)/惯性运动精细步/向质心(最优)靠拢三行为
    堆基优化器HBO堆层级差分(朝直接上级/上级的上级)/精细局部步/向堆根(最优)收缩三行为 (2022)
    雪消融优化器SAO升华差分漂移/融化向种群均值精细步/雪崩向最优收缩三行为 (2023)
    大逃杀优化算法BRO朝区域最优射击的差分移动/受伤累计达阈值后随机重生重启机制 (2021)
    电磁场优化算法EFO正极吸引/负极排斥的电磁场移动 + 局部精细步 + 向最优收缩三行为 (2016)
    气体布朗运动优化GBMO布朗运动随机分子位移/湍流旋转绕随机参考分子涡旋/涡流汇聚向最优三行为 (2013)
    差分搜索算法DSA布朗迁移朝超级生物/自适应精细步/极端迁移越过超级生物向外外推三行为 (2012)
    获取分享知识算法GSK锦标赛选优同伴学习/向更差同伴分享的双向知识交互 + 精细步 + 向最优收缩三行为 (2019)
    自适应大邻域搜索ALNS4 个破坏-修复算子按自适应权重轮盘赌竞争(权重依成功率动态调整)+ 衰减因子 (2010)
    社会群体优化SGO改善阶段保留 20% 自身(自我内省)+ 向最优学习 / 获取阶段趋优避劣 / 向最优收缩三行为 (2016)
    原子搜索优化ASO随机更优同伴的 Lennard-Jones 引力 / 随机更差同伴的斥力 / 向最重原子(最优)收敛三行为 (2019)
    平衡复合运动优化BCMO个体动量(上一位移)+ 差分/朝最优复合运动 + 精细步三行为,动量系数 0.35 (2020)
    猴王进化算法MKE两猴差分领地探索/猴群躁动精细步/向猴王收缩三行为 (2016)
    红狐优化算法RFO捕猎(朝最优猎物 + 差分跳跃)/领地巡游精细抖动/归巢收缩三行为 (2021)
    搜寻救援优化SAR朝搜索记忆的个人搜索(+差分踢)/团队巡弋精细抖动/向最优汇聚三行为 (2019)
    变色龙群算法ChSA搜索猎物(朝随机猎物加速)/眼睛转动精细抖动/舌头攻击向最优收缩三行为 (2022)
    红鹿算法RDA雄鹿咆哮(朝两两竞争胜者 + 差分踢)/后宫巡护精细抖动/交配聚集向最优收缩三行为 (2020)
    松鼠搜索算法SqSA滑翔朝橡树(最优 + 差分踢)/觅食精细抖动/捕食者概率触发的随机重定位或归巢收缩 三行为 (2019)
    美洲狮优化算法Puma适应度自适应步长(劣者探索步更大/优者收缩步更小)/巡游朝随机同伴 + 差分踢/潜行精细抖动/扑击收缩向最优 三行为 (2024)
    椋鸟群飞优化算法StMO适应度加权重心(优者权重更大)/群飞朝加权重心 + 差分踢/振翅精细抖动/归巢收缩向最优 三行为 (2022)
    剑鱼优化算法SFOA最优历史位移引导(骑乘冠军位移)/突刺追击最优 + 差分抖动/海面巡游精细抖动/深潜收缩向最优 三行为 (2021)
    非洲水牛优化算法ABO双学习概率分别加权最优与随机同伴/集群迁徙双参考 + 差分抖动/啃食精细抖动/归群收缩向最优 三行为 (2016)
    塘鹅优化算法GannetV 形俯冲探索(朝最优 + 差分踢)/振翅精细抖动/水下扑鱼收缩向最优 三行为 (2022)
    独角鲸优化算法Narwhal双岛屿各自向岛内最优收缩/每 20 代互换岛内最优迁移/獠牙突进 + 差分踢/深潜精细抖动 三行为 (2024)
    薮猫优化算法Serval共享精英档案(历代最优池)随机冠军扑击 + 差分踢/潜行精细抖动/伏击收缩向当前最优 三行为 (2022)
    鸡群优化算法ChSO角色层级:公鸡朝最优 + 同群公鸡/母鸡朝群内公鸡 + 全局最优/小鸡带 [0,2] 伸缩跟随母鸡,每 10 代按适应度重排角色 (2014)
    路径重联算法PR两精英解路径随机插值(X_e1 + r(X_e2−X_e1))重联 + 差分抖动/精细抖动/向当前最优收缩 三行为 (1997)
    蟑螂群优化算法CrSO视野半径(0.3 range)内最优邻居追逐 + 差分踢/分散精细抖动/向全局最优收缩 三行为 (2008)
    水母搜索优化算法JS时间控制 tc=(1−t/T)(2r−1)驱动双模态:洋流(朝最优 + 差分踢)/群体被动绕自身抖动/主动向最优收缩 (2020)
    水黾算法WSA按适应度排序的相邻更优个体链式吸引 + 差分踢/涟漪精细抖动/向全局最优收缩 三行为 (2020)
    海马优化算法SeHO螺旋捕食(朝最优 + 抖动)/重尾漂移(步长 1/(u+0.1) 限幅,偶发长跳探索)/归巢收缩向最优 三行为 (2022)
    角马优化算法WBO朝"最优跨代位移线性外推的预测点"迁移(X_pred=2X_best−X_prev_best)+ 差分踢/啃食精细抖动/归群收缩向最优 三行为
    猫头鹰优化算法OWL仅记忆"滑翔成功"方向的模式移动(失败即遗忘)+ 差分踢/听觉精细抖动/俯冲收缩向最优 三行为
    渡鸦栖息优化算法RRO按适应度排名加权轮盘赌择栖(概率选中任意排名、优者权重更大)朝其飞行 + 差分踢/栖息精细抖动/归巢收缩向最优 三行为
    旗鱼优化算法SaFO适应度-距离平衡(FDB)在随机候选中择优选猎物(兼顾适应度与距离)+ 差分踢/巡游精细抖动/向最优收缩 三行为 (2019)
    吉萨金字塔建造算法GPC朝「全局最优与随机同伴中点」搬运石块 + 差分踢/工人巡走精细抖动/向塔尖收缩 三行为 (2021)
    社会滑雪驱动算法SSD个人最优 +(个人最优与全局最优中点)双参考驱动 + 差分抖动/精细抖动/向最优收缩 三行为,含个人最优记忆 (2019)
    适应度依赖优化算法FDO个体相对适应度差决定步幅:加权趋优 + 差分踢/栖息精细抖动/向最优收缩 三行为 (2020)
    乌贼优化算法CFA以种群质心为镜面镜像当前解,再做可见性加权趋优 + 差分踢/可见性精细抖动/向最优收缩 三行为 (2013)
    虎鲸捕食优化算法OPA上一步成功/失败驱动的模式切换:成功者攻向最优或差分巡游,失败者朝最优俯冲或随机脱离 四行为 (2024)
    北极海鹦优化算法APuf维度级自适应步长(逐维按成功/失败缩放步长)+ 空中差分巡航/俯冲趋优/水面精细抖动 三行为 (2023)
    狼群算法WPA侦察狼逐维随机游走扫场 + 召唤(朝头狼 + 差分踢)/围攻(小步收缩至头狼)双阶段趋优 三行为 (2011)
    浣熊优化算法Racc关于「最优—随机同伴中点」的镜像反射(X_best + X_r − X_i)+ 爪部精细抖动/向最优收缩 三行为 (2022)
    猴子搜索算法Monkey攀爬(围绕冠军的局部精修)/观望跳跃(朝冠军 + 差分踢)/空翻(朝冠军的随机大跳)三行为 (2007)
    鸟群算法BSwA觅食(个体最优/群体最优互斥二选一)+ 警戒(优于均值者向群体质心轻靠、劣者被质心外推并抖动)+ 飞行(朝冠军的大跳 + 随机偏移)三行为 (2016)
    树木生长算法TGA按适应度分组的双策略:光照充足者向光生长(朝最优 + 差分踢)/其余根系吸水(朝两邻树中更优者 + 向最优弱拉 + 精细抖动),并周期性用嫁接最优的随机新树替代最差个体 (2018)
    植物繁殖算法PPA适应度排名反向控制繁殖:优株产生更多短匍匐茎(就近精修)、劣株产生更少长匍匐茎(远距扩散),35% 匍匐茎朝最优生长,子代仅优于父代时取代之 (2014)
    蜂王交配优化算法HBMO以最优个体为蜂王:雄蜂按 exp(-适应度差距/退火速度) 概率获准交配并与之交叉产生幼蜂,未获准者转为工蜂向蜂王弱拉并精细巡飞,幼蜂优于父代才取代 (2001)
    螯虾优化算法Crayfish池塘温度由 20 升到 30 提升避暑行为占比:觅食(朝两随机同伴中更优者 + 差分踢)/避暑(向洞穴即全局最优收缩)/竞争(胜者精修、败者远离对手以保多样性)(2023)
    排队搜索算法QSA每轮按适应度重排:最优者担任服务窗口并向全局最优收缩,其余个体按索引排队朝所属窗口领导者移动(叠加差分踢与抖动),部分顾客等待并精细抖动或在低概率下跳跃到新区域 (2019)
    海星优化算法Starfish觅食(跟随随机臂/更优同伴 + 向最优弱拉 + 差分踢)/再生(仅随机部分维度向最优收缩)/断臂(精细抖动 + 低概率宽幅重定位)(2024)
    虎甲虫优化算法TBO每只虎甲虫持有持续追踪的猎物目标:追捕(猎物仍更优则持续追、否则改追全局最优,叠加差分踢与抖动)/伏击(洞穴附近精细抖动)/转移(换猎物后大幅扑击),追捕失败即失败触发式切换猎物 (2023)
    琴鸟优化算法Lyrebird模仿(从两只随机导师中更优者拷贝随机连续维度块作为“音节”,其余维度向全局最优收缩)/逃避(远离随机威胁以保多样性)/精修(围绕全局最优精细抖动)(2023)
    社会情感优化算法SEOA个体情绪值随移动成败升降,按情绪概率攻击趋近全局最优、否则远离随机同伴并抖动,兼具开发与探索 (2010)
    珍珠鸡优化算法GFO群体共享警报计数:无改进则累积、改进即清零;觅食朝最优 + 差分踢 / 巡飞精细抖动 / 归群朝质心,警报达阈值时全群朝质心外集体惊飞一轮 (2022)
    海豚回声定位优化算法DEO每只海豚持有自适应的声呐半径(命中则扩大、失手则收缩),按概率在自身半径内随机探测或朝全局最优回声收敛 (2013)
    螳螂优化算法ManSA两两对抗吞并:随机配对后胜者朝全局最优精修并沿败者方向弱吸收、败者直接被同化进胜者邻域(带差分踢)/拟态精细抖动维持多样性/产卵鞘向最优收缩 三行为 (2023)
    蚯蚓优化算法EWA切分再生:随机切点处把随机亲代的头段拼接上自身尾段(离散维度拼接,非算术交叉)+ 朝最优弱拉/固定概率整体跳跃扩散/向最优收缩与精细抖动 三行为 (2015)
    群搜索优化算法GrSA生产者按当前朝向做三射线目视扫描(正前 + 随机 ± 角,选最优探测点前进、失败则重绘朝向)/侦察者向生产者区域复制/每第 7 名游走者大步随机游走 三角色 (2010)
    森林优化算法FrOA本地播种仅随机变异单个维度(坐标级更新,劣苗不取代亲树、树木自然老化)+ 距离限制播种朝冠军远跳/枯死树(年龄≥8)由随机树苗或冠军邻域树苗替代 三行为 (2015)
    化学反应优化算法ChRO分子动能缓冲:撞壁/分子间碰撞可以动能支付小幅度劣解(支付额上限为缓冲的 1/4、碰撞损失一半能量、超出 ke_max 溢出丢弃),缓冲耗尽则分解(注入新动能)或与随机分子合成(合并缓冲) 四算子 (2010)
    学生心理优化算法SPBO每代随机抽签确定心理类型(与适应度无关):刻苦生全力朝最优学习 + 同伴差分交流/普通生仅吸收随机比例(fraction)的最优知识与部分同伴知识/游戏生只玩不学纯随机漫步 三型 (2021)
    综合学习粒子群优化CLPSO维度级异构 exemplar:每维独立抽取不同粒子的个人最优作为该维榜样(异构知识混合)+ 连续 tg=7 代无改进才重抽榜样/朝异构 exemplar 学习 + 抖动 (2006)
    极值优化算法ExtOBak-Sneppen 自组织临界:每代最差个体由次差邻居出发的大扰动重采样替代 + 次差/第 3 差连带扰动(雪崩),幸存者统一走觅食/精细步/收缩 三段 (1999)
    自组织迁移算法SOMA沿 leader 方向的多点迁移路径采样(在 xi→leader 连线上取多个 t 点逐点评分、取最优样本作为新位置)+ PRT 扰动向量(多数维严格沿路径、少数维偏离)/all-to-one 与 all-to-random 两种 leader 模式/精细抖动维持多样性 三行为 (1999)
    随机扩散搜索SDS异步部分更新的假设检验:约 62% 个体在自身假设附近采样、仅当改进才接受(测试失败者原地不动)+ 约 28% 个体整向量复制更优者的假设并在通讯扩散中微扰传播(无更优假设时精细抖动保多样性)+ 低概率假设重置(全空间重采样)三行为 (1989)
    鹿狩猎优化DHO角度加权半径:探索段以 cos(θ)∈[−1,1] 连续加权朝 leader 的半径步长,追逐段跟随随机更优 successor(无更优则 leader),攻击段绕 leader 收缩并带越过项;精英替换 + 历史最优单独跟踪 (2018)

    通用群体智能参数: 大部分算法默认 population_size = 25。下表列出各算法的特有参数。

    算法特有参数推荐值
    PSOinertia_weight, cognitive_coeff, social_coeff0.7, 1.5, 1.5
    Fireflyinitial_attractiveness (β₀), light_absorption (γ), step_size (α)1.0, 1.0, 0.2
    ACOant_count, evaporation_rate (ρ), pheromone_weight (α), heuristic_weight (β)20, 0.1, 1.0, 10.0
    Bee Colonyscout_bee_count, max_trials25, 100
    Cuckoo Searchnest_count, abandon_probability (p_a), levy_parameter (β)25, 0.25, 1.5
    Bat Algorithmfreq_min, freq_max, loudness, pulse_rate0.0, 1.0, 0.5, 1.0
    Harmony Searchmemory_size, hmcr, par, fretwidth20, 0.9, 0.3, 0.05
    SSAdiscoverer_ratio, warning_threshold0.2, 0.8
    FPAswitch_probability0.8
    DAseparation_weight, alignment_weight, cohesion_weight1.0, 1.0, 1.0
    CSAflight_length, awareness_prob2.0, 0.1
    MBOmigration_period, adjustment_rate5, 1.0
    IWOinitial_pop, max_pop, min_seeds, max_seeds, initial_sigma, final_sigma10, 40, 1, 5, 2.0, 0.1
    BFOchemotactic_steps, reproduction_steps, step_size5, 3, 0.2
    SFLAmemeplex_count, iterations_per_group5, 10
    GSOluciferin_decay, luciferin_enhancement, neighbor_count, sensing_radius, step_size0.4, 0.6, 5, 5.0, 1.0
    AMOmigration_interval5
    KHmax_speed, foraging_speed0.01, 0.02
    EHOclan_count, alpha5, 0.5
    AFSAvisual, step, crowd_factor2.0, 0.5, 0.5
    CSOmixture_ratio0.3
    WCAnum_rivers4
    MFOspiral_constant1.0
    WOAspiral_constant1.0
    其余算法 (GWO, SCA, ALO, HHO, SalpSA, AEO, SOS, GBPSO, MSA, PFA, CPA, BCO, FFOA, FWA, PIO, HBA, POA, TSA, GJO, GOA, SOA, GTO, SMA, AO, ChOA, DO, ZOA, MRFO, HGS, RSA, MPA, GEO, AVOA, WSO, COA, OOA, TDO, PDO, NGO, BWO, GO, WaOA, ABC, DBO, TSO, KOA, FHO, SO, MGO, HPO, AHA, BKA, ARO, FOX, DMO, RSO, EVO, EEFO, YSGA, CapSA, SWO, GAO, MAO, COY, BES, GOOSE, SHO, ROA, HOA, BWA, CPSO, LPSO, WHO, BOA, SBO, ACOR, QPSO, UPSO, RTH, COOT, DOA, STOA, GKSO, FLA, HO, NMRA, FFO, EPO, CPO, MTBO, CryStAl, NOA, ESOA, MOA, AOS, MA, SSO, SLnO, FOA, SFO, NNA, PBO, FSS, CFO, CGO, CDO, ILS, SCE, GRASP, BO, FSA, SMO, HLO, FDA, CRO, AAA, VSA, VPL, WEO, SNS, TCO, RO, GbSA, BA, CO, CSS, MBA, PCA, IMO, EMA, WCO, AEFA, OIO, LAPO, FGBO, EA, LAHC, HuS, RRT, NRO, HTS, PGO, IWD, RFD, LSA, SS, OBA, APO, HBO, SAO, BRO, EFO, GBMO, DSA, GSK, ALNS, SGO, ASO, BCMO, MKE, RFO, SAR, ChSA, RDA, SqSA, Puma, StMO, SFOA, ABO, Gannet, Narwhal, Serval, ChSO, PR, CrSO, JS, WSA, SeHO, WBO, OWL, RRO, SaFO, GPC, SSD, FDO, CFA, OPA, APuf, WPA, Racc, Monkey, BSwA, TGA, PPA, HBMO, Crayfish, QSA, Starfish, TBO, Lyrebird, SEOA, GFO, DEO, BAS, ManSA, EWA, GrSA, FrOA, ChRO, SPBO, PTO, CLPSO, ExtO, BFGS, SOMA, SDS, DHO)仅需 population_size25

    #📐 确定性直接搜索

    无需梯度信息,通过几何模式进行直接搜索,适合不可导函数。

    算法简称说明
    Nelder-Mead 单纯形法NM无导数的单纯形几何变形方法
    Hooke-Jeeves 模式搜索HJ无导数的直接搜索方法
    鲍威尔共轭方向法Powell线搜索 + 共轭方向更新的经典直接搜索 (1964)
    Rosenbrock 旋转坐标搜索Rosenbrock方向轮换 + Gram-Schmidt 旋转的经典直接搜索 (1960)
    受控随机搜索CRS随机子集聚类中心反射 + 渐隐精修 (1973)
    矩形分割全局优化DIRECT最优/最宽矩形三等分分割 (1993)
    线性近似信赖域优化COBYLA前向差分线性模型 + 信赖域最速下降步,步长按实际/预测下降比扩张或收缩 + 平坦区 informed 逃逸 (1994)
    网格自适应直接搜索MADS动态网格上的轮询(每维 ±坐标方向 + 随机单位方向),成功扩张网格/失败减半,网格耗尽时在最优邻域重启 (2006)
    二次近似信赖域优化NEWUOA逐维中心差分估计梯度与对角二阶导,信赖域内牛顿步,半径按成败扩张/收缩 + 模型坍塌时最优邻域重启 (2004)
    多层级坐标搜索MCS维护盒子列表(基点/逐步长/层级),每轮分裂层级最低的盒子:沿坐标 ± 步长采样取优、步长减半、另一侧保留为兄弟盒子;层级耗尽时随机重启 (1999)
    主成分方向搜索PRAXIS每轮沿各方向做抛物线线搜索,扫掠后以方向集的加权主成分轴置换最不产出的方向,位移方向作为新方向,周期性重置坐标基 (1973)
    有界二次近似优化BOBYQA中心差分构建全二次模型(梯度/对角二阶导/交叉项)+ 信赖域牛顿步并投影到边界,成功扩/失败缩,停滞时梯度下降回退与最优邻域重启 (2009)
    黄金分割搜索GSS逐坐标黄金分割线搜索(两个内点按 0.618 收缩区间),区间按成败扩张/收缩,停滞时最优邻域跳跃 (1953)
    子空间单纯形优化Subplex将坐标分成小组,在子空间内运行 Nelder-Mead 单纯形(其余坐标固定),逐组轮换并每轮旋转分组;逐维边缘长度按组成败扩张/收缩 (1990)
    Lipschitz 分支定界优化LBB盒子中心值与局部 Lipschitz 估计构成下界 f − L·半对角,按最低下界(含次低下界)+ 最宽盒选盒,沿最长边三等分并评估两侧新中心,盒子数设上限 (1972)
    多轨迹搜索MTS多条独立轨迹轮流执行逐维 ± 步长搜索(成功扩张/失败减半)与成对坐标四象限试探(LS2,可旋转步长框架),每轮将最差轨迹从全局最优带扰动重播种 (2008)
    隐式滤波优化IFilt多尺度中心差分梯度:h 由 0.16·span 逐级减半至 1e-3·span,每级取投影最速下降步 + 回溯线搜索,级内连续失败即降级;多起点在随机起点与最优邻域间交替,大 h 起平滑/降噪作用 (1983)
    共轭梯度法CG中心差分数值梯度 + Polak-Ribière+ 共轭方向 + 回溯线搜索;不存储/更新任何 Hessian(内存 O(d)),初始步长按 0.5·span/‖d‖ 归一化,多段重启 (1952)
    多方向搜索MDS方向集 = 2d 个坐标方向 + 2 个随机单位方向,对每个方向做短程扩张线搜索(最多 3 步、成功步长×1.5),取最优方向移动;成功全局步长×1.15、失败减半,步长耗尽则从最优邻域重启 (2015)

    算法关键参数推荐值
    Nelder-Meadreflection_coeff (α), expansion_coeff (γ), contraction_coeff (ρ), shrink_coeff (σ)1.0, 2.0, 0.5, 0.5
    Hooke-Jeevesinitial_step, step_reduction, min_step0.5, 0.5, 1e-6
    Powell / Rosenbrock / CRS / DIRECT / COBYLA / MADS / NEWUOA / MCS / PRAXIS / BOBYQA / GSS / Subplex / LBB / MTS / IFilt / CG / MDS仅需 population_size25

    #🧮 进化策略

    基于概率分布的参数自适应优化,适合复杂病态问题。

    算法简称说明
    协方差矩阵自适应进化策略CMA-ES协方差矩阵自适应调整,适合病态问题
    (μ+λ) 进化策略ESμ 父代产生 λ 高斯变异子代,择优存活
    指数自然进化策略xNES秩基自然梯度(指数坐标),均值/变换矩阵/步长联合自适应 (2010)
    1/5 成功法则进化策略1+1ES单亲高斯变异 + Rechenberg 1/5 成功法则自适应步长 (1973)
    可分离协方差自适应进化策略sepCMA协方差限制为对角(逐维方差 + CSA 累积步长),无矩阵分解、无坐标旋转;适合可分离函数、在旋转病态函数上有意偏弱 (2008)

    算法关键参数推荐值
    CMA-ESsigma (初始标准差), lambda (种群大小), mu (父代数量)0.5, 20, 10
    ESmu (父代数量), lambda (子代数量), sigma_init (初始步长)30, 100, 0.3
    xNES仅需 population_size25
    1+1ES仅需 population_size25
    sepCMA仅需 population_size25

    #📊 估计分布算法

    基于概率分布估计的迭代优化方法。

    算法简称说明
    交叉熵方法CEM基于高斯分布的迭代估计
    随机分形搜索SFS基于分形发现和学习两阶段搜索
    基于群体的增量学习PBIL连续分布估计与精英统计更新
    单变量边缘分布算法UMDA边缘分布估计 + 高斯采样 (1996)
    紧凑遗传算法cGA双样本竞赛更新概率模型 (1999)
    嵌套采样NS维护活点集合并依次淘汰最差点,用约束采样(随机游走 MCMC + 最优邻域回退 + 均匀重播种)替换,逐步压缩到高似然区 (2004)
    树结构 Parzen 估计器TPE按分位数把观测分为优/劣两组,各自建模为逐维高斯核密度,从优组采样并选密度比 l/g 最大的候选;停滞时按维大跳逃逸 (2011)
    高效全局优化EGO对观测窗口拟合平方指数高斯过程(Cholesky 分解 + 微小 nugget),以期望改进 EI = (f_best−μ)·Φ(z) + σ·φ(z) 最大化选点(均匀与最优邻域混合候选),停滞时以随机起点 + 短程坐标下降重启 (1998)
    Gutmann-Ramm 全局优化GR三次径向基函数插值(高斯消元 + 坐标归一化),按指标函数 g(x) = (s(x) − f_best) / dist(x) 选点(预测改进与未采样区距离的平衡),停滞触发均匀注入 + 逐维局部精修 (2006)

    算法关键参数推荐值
    CEMsample_size, elite_fraction, smoothing100, 0.1, 0.7
    SFSpopulation_size, discovery_iterations, learning_iterations25, 3, 2
    PBILsample_size, elite_size, learning_rate100, 10, 0.3
    UMDA / cGA / NS / TPE / EGO / GR仅需 population_size25

    #⚛️ 物理启发算法

    基于物理定律和自然现象的搜索机制。

    算法简称说明
    引力搜索算法GSA基于牛顿万有引力定律的搜索
    多宇宙优化MVO基于白洞/黑洞/虫洞的宇宙机制
    均衡优化EO基于控制理论均衡池与指数衰减策略
    风驱动优化WDO模拟大气风速更新与科里奥利力
    水循环算法WCA基于水循环和河流流动过程
    电磁机制算法EM电荷吸引/排斥的库仑类搜索 (2003)
    霜冰优化算法RIME软霜搜索 + 硬霜穿刺 + 附着因子 (2023)
    热交换优化TEO随机配对热交换 + 环境冷却 (2017)
    水波优化WWO传播/折射/破碎,波长渐隐 (2015)
    大爆炸-大挤压算法BBBC精英挤压中心 + 几何收缩双尺度采样 (2006)
    黑洞算法BH事件视界吞没重生 + 黑洞渐隐精修 (2013)
    碰撞体优化CBO动量守恒碰撞探索 + 渐隐精修 (2014)
    亨利气体溶解优化HGSO气体分组亨利常数 + 溶解度步长 (2019)

    算法关键参数推荐值
    GSAgravity_constant (G₀), decay_alpha (α)100.0, 0.99
    MVOwormhole_exploitation, travelling_distance_rate1.0, 0.6
    EO仅需 population_size25
    WDO仅需 population_size25
    WCApopulation_size, num_rivers25, 4
    EM / WWO / TEO / RIME / BBBC / BH / CBO / HGSO仅需 population_size25

    #🎓 教学模型算法

    模拟教学与学习过程的优化方法。

    算法简称说明
    教与学优化TLBO模拟班级教学和学习过程,无需额外参数

    算法关键参数推荐值
    TLBO仅需 population_size30

    #🔢 数学启发算法

    基于数学原理和运算规则的搜索机制。

    算法简称说明
    Jaya算法Jaya基于最优-最差个体更新策略
    算术优化算法AOA基于算术运算符(除/乘/减/加)的搜索
    Runge Kutta 优化器RUN基于 RK4 斜率加权组合的位置更新 (2021)
    梯度优化器GBO梯度搜索规则 + 局部逃逸算子 (2020)
    向量加权平均优化INFObest/better/worst 加权均值驱动 (2022)
    减法平均优化SABO随机个体差分平均向量驱动 (2023)
    黄金正弦算法Golden-SA黄金比例 + 正弦算子位置更新 (2017)
    螺旋优化算法SPO收缩因子 + 随机平面旋转的 n 维螺旋 (2011)
    室内设计搜索InS对 best 镜面反射 + 渐隐重组 (2015)
    牛顿-拉夫逊优化NRBONRA 三项差分 + TRD 训练规则交替 (2024)

    算法关键参数推荐值
    Jaya仅需 population_size25
    AOA仅需 population_size25
    RUN仅需 population_size25
    GBO / INFO / SABO / Golden-SA / NRBO / InS / SPO仅需 population_size25

    #👥 人类行为算法

    模拟人类社会活动和思维过程的优化方法。

    算法简称说明
    头脑风暴优化BSO模拟人类头脑风暴聚类的创意生成过程
    足球联赛竞争算法SLC模拟足球联赛团队竞争与球员交换
    政治优化器PO党内竞选 + 跨党领袖影响 (2020)
    法证调查优化FBI调查 + 讯问两阶段 (2020)
    团队工作优化TWO团队领导 + 全局领导两轮协同 (2021)
    冠军联赛算法LCA轮转配对抗衡 + 败者模仿胜者 (2015)

    算法关键参数推荐值
    BSO仅需 population_size25
    SLC仅需 population_size25
    PO / FBI / TWO / LCA仅需 population_size25

    #项目结构

    BlackBoxOptimization/ ├── lib/ # 核心库包 │ ├── moon.pkg # 包配置 │ ├── core.mbt # RNG / 数学工具 / 核心类型 │ ├── classic_algorithms.mbt # 随机搜索/爬山/SA/PSO/DE/GA/NM │ ├── swarm_algorithms_1.mbt # 群体智能算法(Firefly..SSA) │ ├── swarm_algorithms_2.mbt # 群体智能算法(HHO..KH) │ ├── meta_algorithms.mbt # 物理/人文启发算法(ICA..GBPSO) │ ├── recent_algorithms.mbt # 新一代算法(MSA..HGSO) │ └── benchmark.mbt # 测试函数 + 基准框架 + 算法注册表 ├── main/ # 主程序入口 │ ├── moon.pkg # 包配置 │ └── main.mbt # 基准测试入口 ├── test/ # 测试包 │ ├── moon.pkg # 包配置 │ ├── lib_test.mbt # 单元测试 │ └── extra_test.mbt # 补充测试(收敛性 / RNG / 注册表) ├── example/ # 示例包 │ ├── moon.pkg # 包配置 │ └── simple_usage.mbt # 使用示例(注册表驱动,覆盖全部算法) ├── .github/workflows/ # CI 配置 │ └── ci.yml # GitHub Actions ├── moon.mod # 模块配置 └── README.md

    #快速开始

    #环境要求

    #安装

    # 克隆项目 git clone https://github.com/your-username/BlackBoxOptimization.git cd BlackBoxOptimization

    #运行示例

    # 运行简单示例 moon run example # 运行基准测试 moon run main

    #运行测试

    # 运行所有测试(710 个测试用例) moon test # 代码检查 moon check

    #使用方法

    #基本用法

    import lib

    fn main {
    // 1. 定义问题
    let dim = 3
    let bounds = @lib.make_bounds(-5.0, 5.0)
    let rng = @lib.make_rng(123.0)

    // 2. 选择目标函数(Sphere 函数)
    // f(x) = sum(x_i^2),最优值为 0

    // 3. 配置并运行算法
    let config = @lib.make_pso_config(
    1000, // max_evaluations
    dim, // dimension
    bounds, // bounds
    30, // population_size
    0.7, // inertia_weight
    1.5, // cognitive_coeff
    1.5 // social_coeff
    )
    let result = @lib.pso(config, @lib.sphere_function, rng)

    // 4. 获取结果
    println("最优值: \{result.best_value}")
    println("评估次数: \{result.evaluations}")
    }

    #使用不同算法

    // 随机搜索
    let rs_config = @lib.make_random_search_config(1000, dim, bounds)
    let rs_result = @lib.random_search(rs_config, f, rng)

    // 爬山法
    let hc_config = @lib.make_hill_climbing_config(1000, dim, bounds, 0.5, 10)
    let hc_result = @lib.hill_climbing(hc_config, f, rng)

    // 模拟退火
    let sa_config = @lib.make_simulated_annealing_config(1000, dim, bounds, 100.0, 0.995, 0.5)
    let sa_result = @lib.simulated_annealing(sa_config, f, rng)

    // 粒子群优化
    let pso_config = @lib.make_pso_config(1000, dim, bounds, 30, 0.7, 1.5, 1.5)
    let pso_result = @lib.pso(pso_config, f, rng)

    // 差分进化
    let de_config = @lib.make_de_config(1000, dim, bounds, 30, 0.8, 0.9)
    let de_result = @lib.differential_evolution(de_config, f, rng)

    // 遗传算法
    let ga_config = @lib.make_ga_config(1000, dim, bounds, 30, 0.8, 0.05)
    let ga_result = @lib.genetic_algorithm(ga_config, f, rng)

    // Nelder-Mead
    let nm_config = @lib.make_nm_config(1000, dim, bounds, 1.0, 2.0, 0.5, 0.5)
    let nm_result = @lib.nelder_mead(nm_config, f, rng)

    // 萤火虫算法
    let ff_config = @lib.make_firefly_config(1000, dim, bounds, 30, 1.0, 1.0, 0.2)
    let ff_result = @lib.firefly_algorithm(ff_config, f, rng)

    // 蚁群算法 (ACO)
    let aco_config = @lib.make_aco_config(1000, dim, bounds, 20, 0.1, 1.0, 10.0)
    let aco_result = @lib.aco(aco_config, f, rng)

    // 蜂群算法 (Bee Colony)
    let bc_config = @lib.make_bee_colony_config(1000, dim, bounds, 25, 100)
    let bc_result = @lib.bee_colony(bc_config, f, rng)

    // 禁忌搜索 (Tabu Search)
    let ts_config = @lib.make_tabu_search_config(1000, dim, bounds, 50, 30, 0.5)
    let ts_result = @lib.tabu_search(ts_config, f, rng)

    // 引导局部搜索 (Guided LS)
    let ls_config = @lib.make_local_search_config(1000, dim, bounds, 30, 0.5, 0.5)
    let ls_result = @lib.local_search(ls_config, f, rng)

    // CMA-ES
    let cma_config = @lib.make_cmaes_config(1000, dim, bounds, 0.5, 20, 10)
    let cma_result = @lib.cma_es(cma_config, f, rng)

    // 交叉熵方法 (CEM)
    let cem_config = @lib.make_cem_config(1000, dim, bounds, 100, 0.1, 0.7)
    let cem_result = @lib.cross_entropy_method(cem_config, f, rng)

    // 布谷鸟搜索 (Cuckoo Search)
    let cs_config = @lib.make_cuckoo_config(1000, dim, bounds, 25, 0.25, 1.5)
    let cs_result = @lib.cuckoo_search(cs_config, f, rng)

    // 灰狼优化 (GWO)
    let gwo_config = @lib.make_gwo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let gwo_result = @lib.grey_wolf_optimizer(gwo_config, f, rng)

    // Hooke-Jeeves 模式搜索
    let hj_config = @lib.make_hooke_jeeves_config(1000, dim, bounds, 0.5, 0.5, 1.0e-6)
    let hj_result = @lib.hooke_jeeves(hj_config, f, rng)

    // 鲸群优化 (WOA)
    let woa_config = @lib.make_woa_config(1000, dim, bounds, 25, 1.0)
    let woa_result = @lib.whale_optimization(woa_config, f, rng)

    // 蝙蝠算法 (Bat Algorithm)
    let bat_config = @lib.make_bat_config(1000, dim, bounds, 25, 0.0, 1.0, 0.5, 1.0)
    let bat_result = @lib.bat_algorithm(bat_config, f, rng)

    // 和声搜索 (Harmony Search)
    let hs_config = @lib.make_hs_config(1000, dim, bounds, 20, 0.9, 0.3, 0.05)
    let hs_result = @lib.harmony_search(hs_config, f, rng)

    // 正弦余弦算法 (SCA)
    let sca_config = @lib.make_sca_config(1000, dim, bounds, 25)
    let sca_result = @lib.sine_cosine_algorithm(sca_config, f, rng)

    // 飞蛾火焰优化 (MFO)
    let mfo_config = @lib.make_mfo_config(1000, dim, bounds, 25, 1.0)
    let mfo_result = @lib.moth_flame_optimization(mfo_config, f, rng)

    // 蚁狮优化 (ALO)
    let alo_config = @lib.make_alo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let alo_result = @lib.antlion_optimizer(alo_config, f, rng)

    // 麻雀搜索算法 (SSA)
    let ssa_config = @lib.make_ssa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let ssa_result = @lib.sparrow_search_algorithm(ssa_config, f, rng)

    // 哈里斯鹰优化 (HHO)
    let hho_config = @lib.make_hho_config(1000, dim, bounds, 25)
    let hho_result = @lib.harris_hawks_optimization(hho_config, f, rng)

    // 花粉传播算法 (FPA)
    let fpa_config = @lib.make_fpa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let fpa_result = @lib.flower_pollination_algorithm(fpa_config, f, rng)

    // 蜻蜓算法 (DA)
    let da_config = @lib.make_da_config(1000, dim, bounds, 25)
    let da_result = @lib.dragonfly_algorithm(da_config, f, rng)

    // 乌鸦搜索算法 (CSA)
    let csa_config = @lib.make_csa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let csa_result = @lib.crow_search_algorithm(csa_config, f, rng)

    // 樽海鞘群算法 (SalpSA)
    let salp_config = @lib.make_salp_sa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let salp_result = @lib.salp_swarm_algorithm(salp_config, f, rng)

    // Monarch蝴蝶优化 (MBO)
    let mbo_config = @lib.make_mbo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let mbo_result = @lib.monarch_butterfly_optimization(mbo_config, f, rng)

    // 人工生态系统优化 (AEO)
    let aeo_config = @lib.make_aeo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let aeo_result = @lib.artificial_ecosystem_optimization(aeo_config, f, rng)

    // 入侵杂草优化 (IWO)
    let iwo_config = @lib.make_iwo_config(1000, dim, bounds, 10, 40, 1, 5, 2.0, 0.1, 3.0)
    let iwo_result = @lib.invasive_weed_optimization(iwo_config, f, rng)

    // 细菌觅食优化 (BFO)
    let bfo_config = @lib.make_bfo_config(1000, dim, bounds, 25, 5, 3, 0.2)
    let bfo_result = @lib.bacteria_foraging_optimization(bfo_config, f, rng)

    // 混合蛙跳算法 (SFLA)
    let sfla_config = @lib.make_sfla_config(1000, dim, bounds, 30, 5, 10)
    let sfla_result = @lib.shuffled_frog_leaping_algorithm(sfla_config, f, rng)

    // 萤火虫群优化 (GSO)
    let gso_config = @lib.make_gso_config(1000, dim, bounds, 25, 0.4, 0.6, 5, 5.0, 1.0)
    let gso_result = @lib.glowworm_swarm_optimization(gso_config, f, rng)

    // 引力搜索算法 (GSA)
    let gsa_config = @lib.make_gsa_config(1000, dim, bounds, 25, 100.0, 0.99)
    let gsa_result = @lib.gravitational_search_algorithm(gsa_config, f, rng)

    // 教与学优化 (TLBO)
    let tlbo_config = @lib.make_tlbo_config(1000, dim, bounds, 30)
    let tlbo_result = @lib.teaching_learning_based_optimization(tlbo_config, f, rng)

    // 动物迁徙优化 (AMO)
    let amo_config = @lib.make_amo_config(1000, dim, bounds, 25, 5)
    let amo_result = @lib.animal_migration_optimization(amo_config, f, rng)

    // 多宇宙优化 (MVO)
    let mvo_config = @lib.make_mvo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let mvo_result = @lib.multi_verse_optimizer(mvo_config, f, rng)

    // 磷虾群算法 (KH)
    let kh_config = @lib.make_kh_config(1000, dim, bounds, 25)
    let kh_result = @lib.krill_herd(kh_config, f, rng)

    // 帝国主义竞争算法 (ICA)
    let ica_config = @lib.make_ica_config(1000, dim, bounds, 25)
    let ica_result = @lib.imperialist_competitive_algorithm(ica_config, f, rng)

    // 随机分形搜索 (SFS)
    let sfs_config = @lib.make_sfs_config(1000, dim, bounds, 25)
    let sfs_result = @lib.stochastic_fractal_search(sfs_config, f, rng)

    // 共生生物搜索 (SOS)
    let sos_config = @lib.make_sos_config(1000, dim, bounds, 25)
    let sos_result = @lib.symbiotic_organisms_search(sos_config, f, rng)

    // 生物地理学优化 (BBO)
    let bbo_config = @lib.make_bbo_config(1000, dim, bounds, 25, 0.01)
    let bbo_result = @lib.biogeography_based_optimization(bbo_config, f, rng)

    // 大象牧群优化 (EHO)
    let eho_config = @lib.make_eho_config(1000, dim, bounds, 25, 5, 0.5)
    let eho_result = @lib.elephant_herding_optimization(eho_config, f, rng)

    // 均衡优化 (EO)
    let eo_config = @lib.make_eo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let eo_result = @lib.equilibrium_optimizer(eo_config, f, rng)

    // 风驱动优化 (WDO)
    let wdo_config = @lib.make_wdo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let wdo_result = @lib.wind_driven_optimization(wdo_config, f, rng)

    // Jaya算法
    let jaya_config = @lib.make_jaya_config(1000, dim, bounds, 25)
    let jaya_result = @lib.jaya_optimization(jaya_config, f, rng)

    // 足球联赛竞争算法 (SLC)
    let slc_config = @lib.make_slc_config(1000, dim, bounds, 25)
    let slc_result = @lib.soccer_league_competition(slc_config, f, rng)

    // 高斯骨干粒子群优化 (GBPSO)
    let gbpso_config = @lib.make_gbpso_config(1000, dim, bounds, 25)
    let gbpso_result = @lib.gaussian_bare_bones_pso(gbpso_config, f, rng)

    // 飞蛾搜索算法 (MSA)
    let msa_config = @lib.make_msa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let msa_result = @lib.moth_search_algorithm(msa_config, f, rng)

    // 路径finder算法 (PFA)
    let pfa_config = @lib.make_pfa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let pfa_result = @lib.pathfinder_algorithm(pfa_config, f, rng)

    // 菌落捕食算法 (CPA)
    let cpa_config = @lib.make_cpa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let cpa_result = @lib.colony_predation_algorithm(cpa_config, f, rng)

    // 细菌菌落优化 (BCO)
    let bco_config = @lib.make_bco_config(1000, dim, bounds, 25)
    let bco_result = @lib.bacteria_colony_optimization(bco_config, f, rng)

    // 飞狐优化算法 (FFOA)
    let ffoa_config = @lib.make_ffoa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let ffoa_result = @lib.flying_fox_optimization(ffoa_config, f, rng)

    // 人工鱼群算法 (AFSA)
    let afsa_config = @lib.make_afsa_config(1000, dim, bounds, 25, 2.0, 0.5, 0.5)
    let afsa_result = @lib.artificial_fish_swarm(afsa_config, f, rng)

    // 烟花算法 (FWA)
    let fwa_config = @lib.make_fwa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let fwa_result = @lib.fireworks_algorithm(fwa_config, f, rng)

    // 头脑风暴优化 (BSO)
    let bso_config = @lib.make_bso_config(1000, dim, bounds, 25)
    let bso_result = @lib.brain_storm_optimization(bso_config, f, rng)

    // 回溯搜索算法 (BSA)
    let bsa_config = @lib.make_bsa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let bsa_result = @lib.backtracking_search_algorithm(bsa_config, f, rng)

    // 鸽群优化 (PIO)
    let pio_config = @lib.make_pio_config(1000, dim, bounds, 25)
    let pio_result = @lib.pigeon_inspired_optimization(pio_config, f, rng)

    // 算术优化算法 (AOA)
    let aoa_config = @lib.make_aoa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let aoa_result = @lib.arithmetic_optimization_algorithm(aoa_config, f, rng)

    // 蜜獾算法 (HBA)
    let hba_config = @lib.make_hba_config(1000, dim, bounds, 25)
    let hba_result = @lib.honey_badger_algorithm(hba_config, f, rng)

    // 鹈鹕优化算法 (POA)
    let poa_config = @lib.make_poa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let poa_result = @lib.pelican_optimization_algorithm(poa_config, f, rng)

    // 金枪鱼群优化 (TSA)
    let tsa_config = @lib.make_tsa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let tsa_result = @lib.tuna_swarm_optimization(tsa_config, f, rng)

    // 金豺优化 (GJO)
    let gjo_config = @lib.make_gjo_config(1000, dim, bounds, 25)
    let gjo_result = @lib.golden_jackal_optimization(gjo_config, f, rng)

    // 蝗虫优化算法 (GOA)
    let goa_config = @lib.make_goa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let goa_result = @lib.grasshopper_optimization_algorithm(goa_config, f, rng)

    // 海鸥优化算法 (SOA)
    let soa_config = @lib.make_soa_config(1000, dim, bounds, 25)
    let soa_result = @lib.seagull_optimization_algorithm(soa_config, f, rng)

    // 猫群优化 (CSO)
    let cso_config = @lib.make_cso_config(1000, dim, bounds, 25)
    let cso_result = @lib.cat_swarm_optimization(cso_config, f, rng)

    // 大猩猩部队优化 (GTO)
    let gto_config = @lib.make_gto_config(1000, dim, bounds, 25)
    let gto_result = @lib.gorilla_troops_optimizer(gto_config, f, rng)

    // 水循环算法 (WCA)
    let wca_config = @lib.make_wca_config(1000, dim, bounds, 25, 4)
    let wca_result = @lib.water_cycle_algorithm(wca_config, f, rng)

    #内置测试函数

    // Sphere 函数: f(x) = sum(x_i^2),[-5,5],最优值: 0
    let f1 = @lib.sphere_function

    // Rastrigin 函数: f(x) = 10n + sum(x_i^2 - 10*cos(2*pi*x_i)),[-5.12,5.12],最优值: 0
    let f2 = @lib.rastrigin_function

    // Rosenbrock 函数: f(x) = sum(100*(x_{i+1} - x_i^2)^2 + (1 - x_i)^2),[-5,5],最优值: 0
    let f3 = @lib.rosenbrock_function

    // Ackley 函数,[-32.768,32.768],最优值: 0
    let f4 = @lib.ackley_function

    // Griewank 函数,[-600,600],最优值: 0
    let f5 = @lib.griewank_function

    // Schwefel 函数: 418.9829*n - sum(x_i*sin(sqrt(|x_i|))),[-500,500],最优值: 0
    let f6 = @lib.schwefel_function

    // Levy 函数,[-10,10],最优值: 0
    let f7 = @lib.levy_function

    // Michalewicz 函数 (m=10),[0,pi],5维最优值: -4.687658
    let f8 = @lib.michalewicz_function

    // Zakharov 函数,[-10,10],最优值: 0
    let f9 = @lib.zakharov_function

    // Booth 函数 (2维: 仅使用 x_0, x_1),[-10,10],最优值: 0(在 (1,3))
    let f10 = @lib.booth_function

    // Matyas 函数 (2维: 仅使用 x_0, x_1),[-10,10],最优值: 0
    let f11 = @lib.matyas_function

    #基准测试

    // 运行单轮基准测试
    let results = @lib.run_benchmark_at_evals(f, "Sphere", dim, bounds, 0.0, 5000, rng)
    @lib.print_benchmark_table(results, "Sphere", 5000)

    // 运行多次试验统计分析
    @lib.run_multiple_trials(f, "Sphere", dim, bounds, 0.0, 10000, 20, 100.0)

    #基准函数性能对比(5维,20次试验平均值,10000 次评估)

    算法SphereRastriginRosenbrock
    Random Search1.2309717.333181.8003
    Hill Climbing0.011798643.50073.24077
    Simulated Annealing0.011930721.13792.36552
    PSO8.570e-280.8954660.481973
    Differential Evolution3.893e-172.433245.023e-07
    Genetic Algorithm0.02587421.8186510.8283
    Nelder-Mead036.6178160.92
    Firefly0.001517432.492153.34032
    ACO8.994e-089.302871.03295
    Bee Colony3.874e-232.920591.32541
    Tabu Search0.010578610.03752.61421
    Local Search0.051536410.0522.5924
    CMA-ES8.402e-1721.59052.22265
    CEM8.536e-080.1990232.61812
    Cuckoo Search0.15595113.249318.4164
    GWO2.377e-084.975272.81724
    Hooke-Jeeves1.479e-1241.1910.687194
    WOA1.930e-130.09949590.824381
    Bat Algorithm0.030328213.521772.9674
    Harmony Search1.803e-050.06114361.13162
    SCA3.570e-8700.00265951
    MFO1.906e-162.341642.55408
    ALO0.33659412.966533.0866
    SSA4.865e-175.923342.65036
    HHO000.00108404
    FPA0.02177424.114482.58233
    DA0.64175526.799347.421
    CSA4.162e-070.0002987035.380e-05
    SalpSA0.002206779.374510.140312
    MBO1.410e-050.002696120.00125645
    AEO0.002203944.126052.75217
    IWO0.001554421.691641.38689
    BFO0.004344277.028341.4009
    SFLA5.733e-052.171372.7386
    GSO0.00012782611.32552.91445
    GSA1.0166125.695581.6524
    TLBO5.846e-460.2226731.47914
    AMO1.913e-115.237072.82492
    MVO0.4614866.8962164.359
    KH0.28242910.631117.2275
    ICA0.2241888.817127.1254
    SFS3.677e-050.01175031.19748
    SOS2.349e-342.636640.519568
    BBO0.07489883.7707225.4932
    EHO0.0001528115.402492.15261
    EO0.0031097120.44711.54658
    WDO1.81616102.3348693.35
    Jaya3.257e-296.192490.103739
    SLC9.336e-059.182075.74533
    GBPSO2.337e-10513.03390.786705
    MSA1.5427932.5245215.551
    PFA3.229e-065.522680.281237
    CPA0.0003602392.319772.533
    BCO0.002818213.954523.11246
    FFOA7.182e-056.281771.24135
    AFSA0.060756710.81026.47047
    FWA0.0004745986.01043.66727
    BSO2.218e-052.9890.513668
    BSA0.0027354713.32337.72253
    PIO1.047e-0910.6462.44087
    AOA0.0001882930.0714340.0523264
    HBA0.002057513.210570.236659
    POA9.903e-141.170621.09585
    TSA003.69103
    GJO1.400e-165.6797536.9972
    GOA0.001030259.415858.54423
    SOA8.909e-441.840747.82782
    CSO3.691e-078.715920.572322
    GTO0.0009027031.417892.83956
    WCA0.01265085.886442.95402
    SMA0.31555710.447341.8348
    AO0.004303574.478153.97172
    ChOA7.760e-627.1672425.3332
    DO0.82175612.0033127.478
    ZOA0.000741025.065920.513748

    #算法分类特点总结

    类别代表算法特点
    🔍 单点搜索随机搜索、爬山法、模拟退火、SPSA、盆地跳跃、BAS、PTO、DAnl、SQA、PA、Demon、WL、ASA、MLSL简单、易于实现,适合低维问题
    🔧 局部搜索禁忌搜索、引导局部搜索、大洪水、变邻域、阈值接受强化局部开发,避免陷入局部最优
    🧬 进化算法DE、GA、jDE、SHADE、LSHADE、JADE、SaDE、Memetic、CLONALG、OAIN、ICA、BBO、BSA、CHC基于种群进化,鲁棒性好
    🐝 群体智能PSO、萤火虫、蚁群、蜂群、灰狼、鲸群、蝙蝠、和声、麻雀搜索、哈里斯鹰、GOA、SOA、CSO、GTO、SMA、AO、ChOA、DO、ZOA、CPSO、LPSO、QPSO、UPSO、ACOR、COOT、DOA、STOA、GKSO、FLA、HO、NMRA、FFO、EPO、CPO、MTBO、CryStAl、NOA、ESOA、MOA、AOS、MA、SSO、SLnO、FOA、SFO、NNA、PBO、FSS、CFO、CGO、CDO、ILS、SCE、GRASP、BO、FSA、SMO、HLO、FDA、CRO、AAA、VSA、VPL、WEO、SNS、TCO、RO、GbSA、BA、CO、CSS、MBA、PCA、IMO、EMA、WCO、AEFA、OIO、LAPO、FGBO、EA、LAHC、HuS、RRT、NRO、HTS、PGO、IWD、RFD、LSA、SS、OBA、APO、HBO、SAO、BRO、EFO、GBMO、DSA、GSK、ALNS、SGO、ASO、BCMO、MKE、RFO、SAR、ChSA、RDA、SqSA、Puma、StMO、SFOA、ABO、Gannet、Narwhal、Serval、ChSO、PR、CrSO、JS、WSA、SeHO、WBO、OWL、RRO、SaFO、GPC、SSD、FDO、CFA、OPA、APuf、WPA、Racc、Monkey、BSwA、TGA、PPA、HBMO、Crayfish、QSA、Starfish、TBO、Lyrebird、SEOA、GFO、DEO、ManSA、EWA、GrSA、FrOA、ChRO、SPBO、CLPSO、ExtO、SOMA、SDS、DHO 等基于群体行为,全局搜索能力强
    📐 确定性直接搜索Nelder-Mead、Hooke-Jeeves、Powell、Rosenbrock、CRS、DIRECT、BFGS、COBYLA、MADS、NEWUOA、MCS、PRAXIS、BOBYQA、GSS、Subplex、LBB、MTS、IFilt、CG、MDS无需梯度(或数值梯度近似),适合不可导函数
    🧮 进化策略CMA-ES、ES、xNES、1+1ES、sepCMA协方差/步长自适应,适合病态问题
    📊 估计分布CEM、SFS、PBIL、UMDA、cGA、NS、TPE、EGO、GR基于概率分布/代理模型估计,适合连续优化
    ⚛️ 物理启发GSA、MVO、EO、WDO、WCA、EM、WWO、TEO、RIME、BBBC、BH、CBO、HGSO基于物理规律,自适应搜索
    🎓 教学模型TLBO无需算法特定参数,收敛速度快
    🔢 数学启发Jaya、AOA、RUN、GBO、INFO、SABO、Golden-SA、NRBO、InS、SPO基于数学原理的搜索机制
    👥 人类行为BSO、SLC、PO、FBI、TWO、LCA模拟人类社会行为过程

    #许可证

    本项目基于 Apache-2.0 license 开源。