作者：贾鹤鸣、吴迪、宋美佳、赖宇阳
页数：384
出版社：清华大学出版社
出版日期：2024
ISBN：9787302659815
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
智能优化算法作为人工智能的重要研究方向之一，为许多领域中复杂的系统优化问题提供了更好的
解决方法，因此得到了广泛的应用。《智能优化算法及 MATLAB 实现》按照智能优化算法、测试函数集及常用仿真实验等逻辑脉络由
浅至深地进行讲解，便于读者入门并掌握智能优化算法及其 MATLAB 实现的相关知识，为后续学习打
下良好基础。全书共 16 章，第 1 至 13 章分别介绍了 13 种智能优化算法的基本原理、流程图、MATLAB
实现和应用案例；第 14 章介绍了 4 套常见的标准测试函数及其 MATLAB 实现；第 15 章介绍了 6 个典
型的工程设计问题及其 MATLAB 实现；第 16 章介绍了统计校验指标及代码。
《智能优化算法及 MATLAB 实现》既可作为人工智能、计算机科学与技术、电子信息、控制科学与工程等相关专业本科生和研究
生的教材，也可作为从事智能优化算法研究与应用的科研人员或技术人员的参考用书。
作者简介
贾鹤鸣，教授，博士，硕士生导师，2012年于哈尔滨工程大学系统工程专业获工学博士学位，入选全球前2%顶尖科学家榜单，主要研究方向为智能优化算法与工程应用，以第一作者和通信作者身份共发表科研论文100余篇，提出原创智能优化算法—?鱼优化算法和小龙虾优化算法。
本书特色
《智能优化算法及 MATLAB 实现》拥有多年教学经验的高校教授编写；算法前沿，实验规范，案例丰富，解析深刻，可以帮助学生进行有效学习。
每个知识点由浅入深排序，相应知识点结合对应的练习拓展，根据新形态需求，教材配置电子资源(二维码)，融入“工匠精神”的课程思政内容。
目录
目 录
Contents
第 1 章 粒子群优化算法原理及其 MATLAB 实现…………………………………………………… 1
1.1 粒子群优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………. 1
1.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………….. 1
1.1.2 位置和速度的更新 ……………………………………………………………………………….. 1
1.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………….. 2
1.3 粒子群优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………… 3
1.4 粒子群优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………. 5
1.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………… 5
1.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………… 7
1.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………….. 9
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 12
第 2 章 哈里斯鹰优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………… 14
2.1 哈里斯鹰优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………. 14
2.1.1 探索阶段 ……………………………………………………………………………………………. 14
2.1.2 探索到开发的转换 ……………………………………………………………………………… 15
2.1.3 开发阶段 ……………………………………………………………………………………………. 15
2.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 16
2.3 哈里斯鹰优化算法的 MATLAB 实现 ……………………………………………………………… 17
2.4 哈里斯鹰优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………. 20
2.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 20
2.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 23
2.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 25
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 28
第 3 章 沙丘猫群优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………… 30
3.1 沙丘猫群优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………. 30
3.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………… 30
3.1.2 搜索猎物（探索阶段） ………………………………………………………………………. 30
3.1.3 攻击猎物（开发阶段） ………………………………………………………………………. 31
3.1.4 探索和开发 ………………………………………………………………………………………… 31
3.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 32
3.3 沙丘猫群优化算法的 MATLAB 实现 ……………………………………………………………… 33
3.4 沙丘猫群优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………. 35
3.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 35
3.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 37
3.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 39
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 42
第 4 章 鲸鱼优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………………. 44
4.1 鲸鱼优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………… 44
4.1.1 包围猎物 ……………………………………………………………………………………………. 44
4.1.2 气泡网攻击（开发阶段） …………………………………………………………………… 45
4.1.3 搜索猎物（探索阶段） ………………………………………………………………………. 45
4.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 45
4.3 鲸鱼优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………….. 46
4.4 鲸鱼优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………… 48
4.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 48
4.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 51
4.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 53
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 56
第 5 章 大猩猩部队优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………….. 57
5.1 大猩猩部队优化算法的基本原理 …………………………………………………………………… 57
5.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………… 57
5.1.2 探索阶段 ……………………………………………………………………………………………. 57
5.1.3 开发阶段 ……………………………………………………………………………………………. 58
5.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 59
5.3 大猩猩部队优化算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………….. 60
5.4 大猩猩部队优化算法的应用案例 …………………………………………………………………… 63
5.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 63
5.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 65
5.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 67
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 70
第 6 章 教与学优化算法原理及其 MATLAB 实现…………………………………………………. 72
6.1 教与学优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………….. 72
6.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………… 72
6.1.2 教师阶段 ……………………………………………………………………………………………. 72
6.1.3 学习阶段 ……………………………………………………………………………………………. 72
6.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 73
6.3 教与学优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………. 74
6.4 教与学优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………….. 76
6.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 76
6.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 79
6.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 81
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 84
第 7 章 ?鱼优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………………. 85
7.1 撚阌呕算法的基本原理 ……………………………………………………………………………… 85
7.1.1 探索阶段 ……………………………………………………………………………………………. 85
7.1.2 开发阶段 ……………………………………………………………………………………………. 85
7.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 86
7.3 撚阌呕算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………….. 87
7.4 撚阌呕算法的应用案例 ……………………………………………………………………………… 89
7.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 89
7.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 92
7.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 94
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 97
第 8 章 灰狼优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………………. 98
8.1 灰狼优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………… 98
8.1.1 社会等级制度 …………………………………………………………………………………….. 98
8.1.2 包围猎物 ……………………………………………………………………………………………. 98
8.1.3 狩猎攻击 ……………………………………………………………………………………………. 99
8.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 99
8.3 灰狼优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………… 100
8.4 灰狼优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………. 102
8.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 102
8.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 105
8.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………. 107
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 110
第 9 章 堆优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………………………. 111
9.1 堆优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………….. 111
9.1.1 公司等级制度 …………………………………………………………………………………… 111
9.1.2 下属与直接领导交互的数学模型 ………………………………………………………. 111
9.1.3 同事之间互动的数学模型 …………………………………………………………………. 112
9.1.4 员工自我贡献的数学模型 …………………………………………………………………. 112
9.1.5 联合公式 ………………………………………………………………………………………….. 112
9.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………. 113
9.3 堆优化算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………………………. 114
9.4 堆优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………….. 118
9.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 118
9.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 120
9.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………. 122
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 125
第 10 章 黏菌算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………………………. 127
10.1 黏菌算法的基本原理 …………………………………………………………………………………. 127
10.1.1 接近食物阶段 …………………………………………………………………………………. 127
10.1.2 包围食物阶段 …………………………………………………………………………………. 128
10.1.3 抓取食物阶段 …………………………………………………………………………………. 128
10.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 128
10.3 黏菌算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………………………… 129
10.4 黏菌算法的应用案例 …………………………………………………………………………………. 131
10.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 131
10.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 134
10.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 136
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 139
第 11 章 算术优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………………… 140
11.1 算术优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………….. 140
11.1.1 初始化阶段 …………………………………………………………………………………….. 140
11.1.2 探索阶段 ………………………………………………………………………………………… 140
11.1.3 开发阶段 ………………………………………………………………………………………… 141
11.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 141
11.3 算术优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………. 142
11.4 算术优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………….. 144
11.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 144
11.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 147
11.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 149
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 152
第 12 章 飞蛾扑火优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………….. 153
12.1 飞蛾扑火优化算法的基本原理 …………………………………………………………………… 153
12.1.1 初始化阶段 …………………………………………………………………………………….. 153
12.1.2 位置更新阶段 …………………………………………………………………………………. 154
12.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 154
12.3 飞蛾扑火优化算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………….. 155
12.4 飞蛾扑火优化算法的应用案例 …………………………………………………………………… 158
12.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 158
12.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 160
12.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 162
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 165
第 13 章 小龙虾优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………… 166
13.1 小龙虾优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………. 166
13.1.1 初始化阶段 …………………………………………………………………………………….. 166
13.1.2 定义温度和小龙虾的摄食量 ……………………………………………………………. 167
13.1.3 避暑阶段（探索阶段） …………………………………………………………………… 167
13.1.4 竞争阶段（开发阶段） …………………………………………………………………… 168
13.1.5 觅食阶段（开发阶段） …………………………………………………………………… 168
13.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 169
13.3 小龙虾优化算法的 MATLAB 实现 ……………………………………………………………… 170
13.4 小龙虾优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………. 173
13.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 173
13.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 175
13.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 177
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 180
第 14 章 标准测试函数 …………………………………………………………………………………. 181
14.1 23 个标准测试函数 ……………………………………………………………………………………. 181
14.1.1 23 个标准测试函数的图像及代码 ……………………………………………………. 184
14.1.2 23 个标准测试函数的收敛曲线 ……………………………………………………….. 211
14.2 CEC 2014 测试集 ………………………………………………………………………………………. 215
14.2.1 CEC 2014 测试集的一些定义 ………………………………………………………….. 221
14.2.2 CEC 2014 测试集的图像及代码 ………………………………………………………. 228
14.2.3 CEC 2014 测试集的收敛曲线 ………………………………………………………….. 265
14.3 CEC 2017 测试集 ………………………………………………………………………………………. 269
14.3.1 CEC 2017 测试集的一些定义 ………………………………………………………….. 276
14.3.2 CEC 2017 测试集的图像及代码 ………………………………………………………. 284
14.3.3 CEC 2017 测试集的收敛曲线 ………………………………………………………….. 320
14.4 CEC 2020 测试集 ………………………………………………………………………………………. 325
14.4.1 CEC 2020 测试集的一些定义 ………………………………………………………….. 329
14.4.2 CEC 2020 测试集的图像及代码 ………………………………………………………. 335
14.4.3 CEC 2020 测试集的收敛曲线 ………………………………………………………….. 348
第 15 章 工程设计问题 …………………………………………………………………………………. 351
15.1 焊接梁设计问题 ………………………………………………………………………………………… 351
15.2 多片式离合器制动器设计问题 …………………………………………………………………… 353
15.3 减速器设计问题 ………………………………………………………………………………………… 356
15.4 汽车防碰撞设计问题 …………………………………………………………………………………. 359
15.5 三杆桁架设计问题 …………………………………………………………………………………….. 361
15.6 压力容器设计问题 …………………………………………………………………………………….. 363
第 16 章 统计校验指标及代码 ………………………………………………………………………… 366
16.1 统计数据分析 ……………………………………………………………………………………………. 366
16.2 探索与开发 ……………………………………………………………………………………………….. 367
16.3 箱形图 ………………………………………………………………………………………………………. 371
16.4 Wilcoxon 秩和检验 ……………………………………………………………………………………. 372
16.5 Friedman 检测 ……………………………………………………………………………………………. 373
Contents
第 1 章 粒子群优化算法原理及其 MATLAB 实现…………………………………………………… 1
1.1 粒子群优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………. 1
1.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………….. 1
1.1.2 位置和速度的更新 ……………………………………………………………………………….. 1
1.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………….. 2
1.3 粒子群优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………… 3
1.4 粒子群优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………. 5
1.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………… 5
1.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………… 7
1.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………….. 9
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 12
第 2 章 哈里斯鹰优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………… 14
2.1 哈里斯鹰优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………. 14
2.1.1 探索阶段 ……………………………………………………………………………………………. 14
2.1.2 探索到开发的转换 ……………………………………………………………………………… 15
2.1.3 开发阶段 ……………………………………………………………………………………………. 15
2.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 16
2.3 哈里斯鹰优化算法的 MATLAB 实现 ……………………………………………………………… 17
2.4 哈里斯鹰优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………. 20
2.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 20
2.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 23
2.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 25
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 28
第 3 章 沙丘猫群优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………… 30
3.1 沙丘猫群优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………. 30
3.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………… 30
3.1.2 搜索猎物（探索阶段） ………………………………………………………………………. 30
3.1.3 攻击猎物（开发阶段） ………………………………………………………………………. 31
3.1.4 探索和开发 ………………………………………………………………………………………… 31
3.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 32
3.3 沙丘猫群优化算法的 MATLAB 实现 ……………………………………………………………… 33
3.4 沙丘猫群优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………. 35
3.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 35
3.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 37
3.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 39
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 42
第 4 章 鲸鱼优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………………. 44
4.1 鲸鱼优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………… 44
4.1.1 包围猎物 ……………………………………………………………………………………………. 44
4.1.2 气泡网攻击（开发阶段） …………………………………………………………………… 45
4.1.3 搜索猎物（探索阶段） ………………………………………………………………………. 45
4.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 45
4.3 鲸鱼优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………….. 46
4.4 鲸鱼优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………… 48
4.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 48
4.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 51
4.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 53
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 56
第 5 章 大猩猩部队优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………….. 57
5.1 大猩猩部队优化算法的基本原理 …………………………………………………………………… 57
5.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………… 57
5.1.2 探索阶段 ……………………………………………………………………………………………. 57
5.1.3 开发阶段 ……………………………………………………………………………………………. 58
5.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 59
5.3 大猩猩部队优化算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………….. 60
5.4 大猩猩部队优化算法的应用案例 …………………………………………………………………… 63
5.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 63
5.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 65
5.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 67
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 70
第 6 章 教与学优化算法原理及其 MATLAB 实现…………………………………………………. 72
6.1 教与学优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………….. 72
6.1.1 初始化阶段 ………………………………………………………………………………………… 72
6.1.2 教师阶段 ……………………………………………………………………………………………. 72
6.1.3 学习阶段 ……………………………………………………………………………………………. 72
6.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 73
6.3 教与学优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………. 74
6.4 教与学优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………….. 76
6.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 76
6.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 79
6.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 81
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 84
第 7 章 ?鱼优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………………. 85
7.1 撚阌呕算法的基本原理 ……………………………………………………………………………… 85
7.1.1 探索阶段 ……………………………………………………………………………………………. 85
7.1.2 开发阶段 ……………………………………………………………………………………………. 85
7.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 86
7.3 撚阌呕算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………….. 87
7.4 撚阌呕算法的应用案例 ……………………………………………………………………………… 89
7.4.1 求解单峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 89
7.4.2 求解多峰函数极值问题 ………………………………………………………………………. 92
7.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………… 94
参考文献 ………………………………………………………………………………………………………………. 97
第 8 章 灰狼优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………………. 98
8.1 灰狼优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………… 98
8.1.1 社会等级制度 …………………………………………………………………………………….. 98
8.1.2 包围猎物 ……………………………………………………………………………………………. 98
8.1.3 狩猎攻击 ……………………………………………………………………………………………. 99
8.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………… 99
8.3 灰狼优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………… 100
8.4 灰狼优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………. 102
8.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 102
8.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 105
8.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………. 107
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 110
第 9 章 堆优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………………………. 111
9.1 堆优化算法的基本原理 ……………………………………………………………………………….. 111
9.1.1 公司等级制度 …………………………………………………………………………………… 111
9.1.2 下属与直接领导交互的数学模型 ………………………………………………………. 111
9.1.3 同事之间互动的数学模型 …………………………………………………………………. 112
9.1.4 员工自我贡献的数学模型 …………………………………………………………………. 112
9.1.5 联合公式 ………………………………………………………………………………………….. 112
9.2 算法流程图 …………………………………………………………………………………………………. 113
9.3 堆优化算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………………………. 114
9.4 堆优化算法的应用案例 ……………………………………………………………………………….. 118
9.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 118
9.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………….. 120
9.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ……………………………………………………………………. 122
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 125
第 10 章 黏菌算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………………………. 127
10.1 黏菌算法的基本原理 …………………………………………………………………………………. 127
10.1.1 接近食物阶段 …………………………………………………………………………………. 127
10.1.2 包围食物阶段 …………………………………………………………………………………. 128
10.1.3 抓取食物阶段 …………………………………………………………………………………. 128
10.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 128
10.3 黏菌算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………………………… 129
10.4 黏菌算法的应用案例 …………………………………………………………………………………. 131
10.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 131
10.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 134
10.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 136
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 139
第 11 章 算术优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………………… 140
11.1 算术优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………….. 140
11.1.1 初始化阶段 …………………………………………………………………………………….. 140
11.1.2 探索阶段 ………………………………………………………………………………………… 140
11.1.3 开发阶段 ………………………………………………………………………………………… 141
11.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 141
11.3 算术优化算法的 MATLAB 实现 …………………………………………………………………. 142
11.4 算术优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………….. 144
11.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 144
11.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 147
11.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 149
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 152
第 12 章 飞蛾扑火优化算法原理及其 MATLAB 实现 ………………………………………….. 153
12.1 飞蛾扑火优化算法的基本原理 …………………………………………………………………… 153
12.1.1 初始化阶段 …………………………………………………………………………………….. 153
12.1.2 位置更新阶段 …………………………………………………………………………………. 154
12.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 154
12.3 飞蛾扑火优化算法的 MATLAB 实现 ………………………………………………………….. 155
12.4 飞蛾扑火优化算法的应用案例 …………………………………………………………………… 158
12.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 158
12.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 160
12.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 162
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 165
第 13 章 小龙虾优化算法原理及其 MATLAB 实现 ……………………………………………… 166
13.1 小龙虾优化算法的基本原理 ………………………………………………………………………. 166
13.1.1 初始化阶段 …………………………………………………………………………………….. 166
13.1.2 定义温度和小龙虾的摄食量 ……………………………………………………………. 167
13.1.3 避暑阶段（探索阶段） …………………………………………………………………… 167
13.1.4 竞争阶段（开发阶段） …………………………………………………………………… 168
13.1.5 觅食阶段（开发阶段） …………………………………………………………………… 168
13.2 算法流程图 ……………………………………………………………………………………………….. 169
13.3 小龙虾优化算法的 MATLAB 实现 ……………………………………………………………… 170
13.4 小龙虾优化算法的应用案例 ………………………………………………………………………. 173
13.4.1 求解单峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 173
13.4.2 求解多峰函数极值问题 …………………………………………………………………… 175
13.4.3 拉力/压力弹簧设计问题 ………………………………………………………………….. 177
参考文献 …………………………………………………………………………………………………………….. 180
第 14 章 标准测试函数 …………………………………………………………………………………. 181
14.1 23 个标准测试函数 ……………………………………………………………………………………. 181
14.1.1 23 个标准测试函数的图像及代码 ……………………………………………………. 184
14.1.2 23 个标准测试函数的收敛曲线 ……………………………………………………….. 211
14.2 CEC 2014 测试集 ………………………………………………………………………………………. 215
14.2.1 CEC 2014 测试集的一些定义 ………………………………………………………….. 221
14.2.2 CEC 2014 测试集的图像及代码 ………………………………………………………. 228
14.2.3 CEC 2014 测试集的收敛曲线 ………………………………………………………….. 265
14.3 CEC 2017 测试集 ………………………………………………………………………………………. 269
14.3.1 CEC 2017 测试集的一些定义 ………………………………………………………….. 276
14.3.2 CEC 2017 测试集的图像及代码 ………………………………………………………. 284
14.3.3 CEC 2017 测试集的收敛曲线 ………………………………………………………….. 320
14.4 CEC 2020 测试集 ………………………………………………………………………………………. 325
14.4.1 CEC 2020 测试集的一些定义 ………………………………………………………….. 329
14.4.2 CEC 2020 测试集的图像及代码 ………………………………………………………. 335
14.4.3 CEC 2020 测试集的收敛曲线 ………………………………………………………….. 348
第 15 章 工程设计问题 …………………………………………………………………………………. 351
15.1 焊接梁设计问题 ………………………………………………………………………………………… 351
15.2 多片式离合器制动器设计问题 …………………………………………………………………… 353
15.3 减速器设计问题 ………………………………………………………………………………………… 356
15.4 汽车防碰撞设计问题 …………………………………………………………………………………. 359
15.5 三杆桁架设计问题 …………………………………………………………………………………….. 361
15.6 压力容器设计问题 …………………………………………………………………………………….. 363
第 16 章 统计校验指标及代码 ………………………………………………………………………… 366
16.1 统计数据分析 ……………………………………………………………………………………………. 366
16.2 探索与开发 ……………………………………………………………………………………………….. 367
16.3 箱形图 ………………………………………………………………………………………………………. 371
16.4 Wilcoxon 秩和检验 ……………………………………………………………………………………. 372
16.5 Friedman 检测 ……………………………………………………………………………………………. 373
