<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.1 20151215//EN" "http://jats.nlm.nih.gov/publishing/1.1/JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xml:lang="en" article-type="research-article" dtd-version="1.1">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="pmc">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="nlm-ta">CMC</journal-id>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">CMC</journal-id>
<journal-title-group>
<journal-title>Computers, Materials &#x0026; Continua</journal-title>
</journal-title-group>
<issn pub-type="epub">1546-2226</issn>
<issn pub-type="ppub">1546-2218</issn>
<publisher>
<publisher-name>Tech Science Press</publisher-name>
<publisher-loc>USA</publisher-loc>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">35911</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.32604/cmc.2023.035911</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Article</subject>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Dark Forest Algorithm: A Novel Metaheuristic Algorithm for Global Optimization Problems</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Dark Forest Algorithm: A Novel Metaheuristic Algorithm for Global Optimization Problems</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">Dark Forest Algorithm: A Novel Metaheuristic Algorithm for Global Optimization Problems</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib id="author-1" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Li</surname><given-names>Dongyang</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-1">1</xref></contrib>
<contrib id="author-2" contrib-type="author" corresp="yes">
<name name-style="western"><surname>Du</surname><given-names>Shiyu</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref><email>dushiyu@nimte.ac.cn</email></contrib>
<contrib id="author-3" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhang</surname><given-names>Yiming</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-2">2</xref></contrib>
<contrib id="author-4" contrib-type="author">
<name name-style="western"><surname>Zhao</surname><given-names>Meiting</given-names></name><xref ref-type="aff" rid="aff-3">3</xref></contrib>
<aff id="aff-1"><label>1</label><institution>Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Ningbo University</institution>, <addr-line>Ningbo, 315000</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-2"><label>2</label><institution>Engineering Laboratory of Advanced Energy Materials, Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences</institution>, <addr-line>Ningbo, 315000</addr-line>, <country>China</country></aff>
<aff id="aff-3"><label>3</label><institution>School of Material and Chemical Engineering, Ningbo University</institution>, <addr-line>Ningbo, 315000</addr-line>, <country>China</country></aff>
</contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="cor1"><label>&#x002A;</label>Corresponding Author: Shiyu Du. Email: <email>dushiyu@nimte.ac.cn</email></corresp>
</author-notes>
<pub-date date-type="collection" publication-format="electronic">
<year>2023</year></pub-date>
<pub-date date-type="pub" publication-format="electronic"><day>27</day><month>3</month><year>2023</year></pub-date>
<volume>75</volume>
<issue>2</issue>
<fpage>2775</fpage>
<lpage>2803</lpage>
<history>
<date date-type="received"><day>09</day><month>9</month><year>2022</year></date>
<date date-type="accepted"><day>30</day><month>12</month><year>2022</year></date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>&#x00A9; 2023 Li et al.</copyright-statement>
<copyright-year>2023</copyright-year>
<copyright-holder>Li et al.</copyright-holder>
<license xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<license-p>This work is licensed under a <ext-link ext-link-type="uri" xlink:type="simple" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">Creative Commons Attribution 4.0 International License</ext-link>, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.</license-p>
</license>
</permissions>
<self-uri content-type="pdf" xlink:href="TSP_CMC_35911.pdf"></self-uri>
<abstract>
<p>Metaheuristic algorithms, as effective methods for solving optimization problems, have recently attracted considerable attention in science and engineering fields. They are popular and have broad applications owing to their high efficiency and low complexity. These algorithms are generally based on the behaviors observed in nature, physical sciences, or humans. This study proposes a novel metaheuristic algorithm called dark forest algorithm (DFA), which can yield improved optimization results for global optimization problems. In DFA, the population is divided into four groups: highest civilization, advanced civilization, normal civilization, and low civilization. Each civilization has a unique way of iteration. To verify DFA&#x2019;s capability, the performance of DFA on 35 well-known benchmark functions is compared with that of six other metaheuristic algorithms, including artificial bee colony algorithm, firefly algorithm, grey wolf optimizer, harmony search algorithm, grasshopper optimization algorithm, and whale optimization algorithm. The results show that DFA provides solutions with improved efficiency for problems with low dimensions and outperforms most other algorithms when solving high dimensional problems. DFA is applied to five engineering projects to demonstrate its applicability. The results show that the performance of DFA is competitive to that of current well-known metaheuristic algorithms. Finally, potential upgrading routes for DFA are proposed as possible future developments.</p>
</abstract>
<kwd-group kwd-group-type="author">
<kwd>Metaheuristic</kwd>
<kwd>algorithm</kwd>
<kwd>global optimization</kwd>
</kwd-group>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1"><label>1</label><title>Introduction</title>
<p>With the continuing development of modern industry, optimization strategies are becoming increasingly essential; therefore, novel optimization algorithms need to be developed. To date, numerous optimization algorithms have been proposed, with nature-inspired algorithms being some of the most successful algorithms. Compared to traditional optimization methods, such as the gradient descent and direct search methods [<xref ref-type="bibr" rid="ref-1">1</xref>,<xref ref-type="bibr" rid="ref-2">2</xref>], metaheuristic algorithms have the following advantages: 1) Simplicity: The process and the procedural implementation of metaheuristic algorithms are often relatively straightforward. 2) Flexibility: Metaheuristic algorithms can be applied to many different fields. 3) Avoiding local optima: Metaheuristic algorithms aim to search beyond the local optima for the global optima of the target solutions or to directly find global optima. 4) Free of derivatives: Derivatives are generally expensive or difficult to evaluate within complex systems, and metaheuristic algorithms usually do not employ gradients for optimization. 5) Fast Processing: Most metaheuristic algorithms perform quick searches in the sample space to obtain a suitable solution.</p>
<p>Metaheuristic algorithms are often inspired by observations from natural phenomena. For example, the ant colony optimization (ACO) algorithm is inspired by the foraging behavior of ants [<xref ref-type="bibr" rid="ref-3">3</xref>]; the particle swarm optimization (PSO) algorithm mimics the predatory behavior of birds [<xref ref-type="bibr" rid="ref-4">4</xref>]; the genetic algorithm (GA) models the crossover variation of DNA [<xref ref-type="bibr" rid="ref-5">5</xref>]; the simulated annealing algorithm simulates the annealing technology in materials physics [<xref ref-type="bibr" rid="ref-6">6</xref>]. Algorithm designs aim not to mimic the behavior of an individual or population but rather to derive an algorithm to solve specific problems. Thus, versatile and intelligent variants could be introduced into metaheuristic algorithms to solve various optimization problems. In fact, metaheuristic algorithms are widely used in industrial applications, including solar energy forecasting, demand and supply analysis optimization in food manufacturing industry [<xref ref-type="bibr" rid="ref-7">7</xref>&#x2013;<xref ref-type="bibr" rid="ref-9">9</xref>].</p>
<p>Most metaheuristic algorithms are characterized by their randomness, communication, exploration, and exploitation. Randomness provides algorithms with the possibility of achieving superior optimization solutions. Communication renders information exchange between individual solutions and thereby enables their learning from each other to yield superior optimization solutions. Exploration provides algorithms with a trail of new ideas or strategies, while exploitation allows algorithms to adopt the techniques that have proven successful in the past [<xref ref-type="bibr" rid="ref-10">10</xref>].</p>
<p>In this study, a new algorithm called dark forest algorithm (DFA) is proposed based on the rule of superiority and inferiority among natural civilizations and the universe&#x2019;s dark forest law [<xref ref-type="bibr" rid="ref-11">11</xref>]. Then, the performance of DFA is compared with that of other well-known metaheuristic algorithms according to 35 benchmark functions and five engineering projects. The 35 benchmark functions comprise single-peaked, multi-peaked, high-dimensional, and fixed-dimensional functions. The results show that DFA can obtain qualified optimization results and it outperforms the compared algorithms in terms of overall performance.</p>
<p>The rest of this paper is organized as follows. Section 2 introduces the literature related to the development and applications of metaheuristic algorithms. Section 3 describes the mathematical model of the proposed DFA and the workflow and pseudo-code of the algorithm. Section 4 compares the performance of DFA with six other metaheuristic algorithms on 35 benchmark functions. Section 5 illustrates three engineering design problems using DFA with discussions on their outcomes. Finally, Section 6 presents the conclusions and suggestions for future research.</p>
</sec>
<sec id="s2"><label>2</label><title>Related Works</title>
<p>Many intricate and fascinating phenomena can be observed in nature that provide inspiration for solving practical problems. The known metaheuristic algorithms can be classified into five categories according to the sources of their inspiration: evolutionary algorithms, swarm intelligence algorithms, physics-based algorithms, human-based algorithms, and other algorithms (<xref ref-type="fig" rid="fig-1">Fig. 1</xref>).</p>
<fig id="fig-1"><label>Figure 1</label><caption><title>Classification of metaheuristic algorithms</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-1.tif"/></fig>
<p>Evolutionary algorithms are based on natural evolution and are the first metaheuristic algorithms proposed. They are the most commonly used. They are based on phenomena and developed theories within biological evolution. Typical algorithms in this category include GA, evolutionary programming [<xref ref-type="bibr" rid="ref-12">12</xref>], differential evolution algorithms [<xref ref-type="bibr" rid="ref-13">13</xref>], evolution strategy [<xref ref-type="bibr" rid="ref-14">14</xref>], flower pollination algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-15">15</xref>], and harmony search algorithm (HS) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-16">16</xref>]. Among them, GA is the earliest, best known, and one of the most widely used evolutionary algorithms. To date, GA has solved many problems, such as carpool service problems in cloud computing [<xref ref-type="bibr" rid="ref-17">17</xref>], image enhancement and segmentation [<xref ref-type="bibr" rid="ref-18">18</xref>], and routing problems with lost sales [<xref ref-type="bibr" rid="ref-19">19</xref>].</p>
<p>Swarm intelligence algorithms are constructed by simulating group activities inspired by swarms in nature, such as coenosis or social animals. The so-called group intelligence includes the behaviors of simple individuals and the whole group, exhibiting a specific intelligent feature without centralized control. Typical examples include ACO algorithm, PSO algorithm, artificial bee colony algorithm (ABC) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-20">20</xref>], artificial fish swarming algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-21">21</xref>], grey wolf optimizer (GWO) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-22">22</xref>], firefly algorithm (FA) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-23">23</xref>], cuckoo search algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-24">24</xref>], chimp optimization algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-25">25</xref>], grasshopper optimization algorithm (GOA) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-26">26</xref>], slime mold algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-27">27</xref>], and whale optimization algorithm (WOA) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-28">28</xref>].</p>
<p>Physics-based algorithms are inspired by the physics of matter, and they usually have a solid theoretical basis. Some popular algorithms in this category are SA, central force optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-29">29</xref>], gravitational search algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-30">30</xref>], water cycle algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-31">31</xref>], atom search optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-32">32</xref>], electromagnetic field optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-33">33</xref>], Henry gas solubility optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-34">34</xref>], and wind driven optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-35">35</xref>].</p>
<p>Human-based algorithms are designed based on human activities in the society. For example, teaching-learning-based optimization (TLBO) is inspired by the interaction between a learner&#x2019;s learning and a teacher&#x2019;s teaching [<xref ref-type="bibr" rid="ref-36">36</xref>]. TLBO simulates the traditional classroom teaching process. The entire optimization process includes the teacher and learner sections. At the teacher level, each student learns from the best individuals. During the learning section, each student randomly learns from the other students. Examples of popular human-based algorithms are brain storm optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-37">37</xref>], imperialist competitive algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-38">38</xref>], cultural algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-39">39</xref>], coronavirus herd immunity optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-40">40</xref>], and team competition and cooperation optimization algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-41">41</xref>].</p>
<p>Some algorithms do not fall into any of the above categories but are inspired by other natural phenomena, such as water drops algorithm [<xref ref-type="bibr" rid="ref-42">42</xref>], artificial ecosystem-based optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-43">43</xref>], and invasive weed colony optimization [<xref ref-type="bibr" rid="ref-44">44</xref>].</p>
<p>Although many metaheuristic algorithms already exist, new algorithms still need to be designed. According to the No Free Lunch (NFL) theorem [<xref ref-type="bibr" rid="ref-45">45</xref>], no single metaheuristic algorithm can accurately solve all optimization problems. In practice, some algorithms perform better than others in specific situations, and many researchers are trying to find ways to improve existing metaheuristic algorithms or develop new ones. This study proposes a novel algorithm, i.e., DFA. Rigorous experiments are conducted to demonstrate DFA as a feasible metaheuristic algorithm that can be readily used in engineering problems.</p>
</sec>
<sec id="s3"><label>3</label><title>Dark Forest Algorithm</title>
<sec id="s3_1"><label>3.1</label><title>Inspiration</title>
<p>Civilizations in the universe survive under the dark forest law. According to the dark forest law, a civilization once discovered will inevitably be attacked by other civilizations in the universe. The universe&#x2019;s evolution is endless and is always accompanied by the extinction of existing civilizations and the birth of new ones. Civilizations plunder each other and cooperate, constantly moving toward a better direction. Civilizations can be classified according to their level of development: highest, advanced, normal, and low civilizations.</p>
<p>Each civilization has its own exploration strategy. The highest civilizations cannot learn from others because no known civilizations are superior to them, and they usually move around during exploration. The highest civilizations sometimes plunder other civilizations for their development. If the highest civilization does not evolve, they remain unchanged. Advanced civilizations learn from the highest civilizations and plunder the normal civilizations. Normal civilizations learn from the highest and advanced civilizations, and they choose which civilizations to learn from based on the strengths and weaknesses of the other civilizations and their distance. Finally, the low civilizations are subject to elimination, at which point newly created civilizations enter the iterations.</p>
</sec>
<sec id="s3_2"><label>3.2</label><title>Algorithm</title>
<p>This section describes the mathematical model, algorithmic workflow, and pseudo-code of DFA. The general workflow of the algorithm is as follows: 1) randomly initializing the population coordinates in the solution space; 2) classifying civilizations according to the adaptability of each civilization coordinate; 3) iteratively updating all locations according to the corresponding civilization level; and 4) separately performing a refined search for the highest civilization in the last few iterations. <xref ref-type="fig" rid="fig-2">Fig. 2</xref> illustrates the flowchart.</p>
<fig id="fig-2"><label>Figure 2</label><caption><title>Flowchart of the proposed DFA</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-2.tif"/></fig>
<sec id="s3_2_1"><label>3.2.1</label><title>Population Initialization</title>
<p>DFA is a population-based algorithm. Similar to other population-based metaheuristic algorithms, it generates several uniformly distributed initial solutions in the search space at the beginning as follows:
<disp-formula id="eqn-1"><label>(1)</label><mml:math id="mml-eqn-1" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-2"><label>(2)</label><mml:math id="mml-eqn-2" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-1"><mml:math id="mml-ieqn-1"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the initial value of the <inline-formula id="ieqn-2"><mml:math id="mml-ieqn-2"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>th</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component of the <inline-formula id="ieqn-3"><mml:math id="mml-ieqn-3"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>th</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> solution, <inline-formula id="ieqn-4"><mml:math id="mml-ieqn-4"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the minimum value allowed for the <inline-formula id="ieqn-5"><mml:math id="mml-ieqn-5"><mml:mi>j</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>th</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> component of the candidate solution, <inline-formula id="ieqn-6"><mml:math id="mml-ieqn-6"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula> is the maximum value allowed for the <italic>j</italic> th component of the candidate solution, and <inline-formula id="ieqn-7"><mml:math id="mml-ieqn-7"><mml:mi>&#x03B1;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a uniformly distributed random number in the range of [0, 1]. These components form the corresponding initial solution <inline-formula id="ieqn-8"><mml:math id="mml-ieqn-8"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-9"><mml:math id="mml-ieqn-9"><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the dimension of the solution. <inline-formula id="ieqn-10"><mml:math id="mml-ieqn-10"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> corresponds to the degree of adaptation; <inline-formula id="ieqn-11"><mml:math id="mml-ieqn-11"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is evaluated according to the fitness function as follows:
<disp-formula id="eqn-3"><label>(3)</label><mml:math id="mml-eqn-3" display="block"><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>All solutions are constructed into a matrix <inline-formula id="ieqn-12"><mml:math id="mml-ieqn-12"><mml:mi>X</mml:mi></mml:math></inline-formula>:
<disp-formula id="eqn-4"><label>(4)</label><mml:math id="mml-eqn-4" display="block"><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x22EE;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>d</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <italic>n</italic> is the number of populations, <italic>i</italic> is an integer in the range of <inline-formula id="ieqn-13"><mml:math id="mml-ieqn-13"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <italic>j</italic> is an integer in the range of <inline-formula id="ieqn-14"><mml:math id="mml-ieqn-14"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="s3_2_2"><label>3.2.2</label><title>Civilization Location Update</title>
<p>After the initial population is generated, the population is sorted according to the fitness values of each civilization. The top-ranked civilization is the highest civilization; the civilizations with the top 3/10 of the population, except for the highest civilization, are the advanced civilizations. The civilizations with ranking between 3/10 and 8/10 are defined as the normal civilizations, and the remaining civilizations are defined as low civilizations. Different civilization types update their coordinates in different ways.</p>
<p>Locations of the highest civilizations are updated as follows. The highest civilization has globally optimal fitness, and its primary purpose of movement is to find coordinates with enhanced fitness. During the iteration process, the highest civilization only changes its coordinates when it finds improved fitness. The highest civilization moves randomly in 50&#x0025; of the cases and takes reference from the advanced civilization for the other 50&#x0025; of the cases. The update formulas are as follows:
<disp-formula id="eqn-5"><label>(5)</label><mml:math id="mml-eqn-5" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-6"><label>(6)</label><mml:math id="mml-eqn-6" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>try</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>step</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-7"><label>(7)</label><mml:math id="mml-eqn-7" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>try</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-8"><label>(8)</label><mml:math id="mml-eqn-8" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>step</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Max</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x005F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Iter</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>Max</mml:mtext></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">&#x005F;</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>Iter</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula>where <italic>t</italic> is the current index of iteration, and <italic>p</italic> and <italic>r</italic> are random numbers in the range of <inline-formula id="ieqn-15"><mml:math id="mml-ieqn-15"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. <italic>U</italic> is a randomly generated vector with the same dimension as <inline-formula id="ieqn-16"><mml:math id="mml-ieqn-16"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and elements in the range of <inline-formula id="ieqn-17"><mml:math id="mml-ieqn-17"><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-18"><mml:math id="mml-ieqn-18"><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the step size that decreases with increasing number of iterations, allowing civilizations to have exploration capability at the beginning and a more vital exploitation ability at the end. <inline-formula id="ieqn-19"><mml:math id="mml-ieqn-19"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a randomly selected advanced civilization, and <inline-formula id="ieqn-20"><mml:math id="mml-ieqn-20"><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">&#x005F;</mml:mi><mml:mi>I</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the maximum number of iterations.</p>
<p>Locations of the advanced civilizations are updated as follows. Advanced civilizations obtain reference from normal civilizations for 20&#x0025; of the cases. Since the highest civilization has better fitness than the advanced civilization, advanced civilizations that move to the highest civilizations are more likely to obtain superior results. Hence, the probability for advanced civilizations to move to the highest civilization is set as 80&#x0025;. Advanced civilizations use spiral location updates in most cases, similar to the spiral update in WOA, but with variations. Mathematically, the update formulas are as follows:
<disp-formula id="eqn-9"><label>(9)</label><mml:math id="mml-eqn-9" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>try</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-10"><label>(10)</label><mml:math id="mml-eqn-10" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>try</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>t</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-11"><label>(11)</label><mml:math id="mml-eqn-11" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <italic>b</italic> is a logarithmic spiral shape constant, <italic>l</italic> is a random number in the range of [&#x2212;1, 1], <inline-formula id="ieqn-21"><mml:math id="mml-ieqn-21"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a randomly selected normal civilization, and <inline-formula id="ieqn-22"><mml:math id="mml-ieqn-22"><mml:msup><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> is the coordinate of a highest civilization.</p>
<p>Locations of normal civilizations are updated as follows. Normal civilizations also employ spiral position update. The reference is a civilization coordinate obtained via linear ranking and roulette selection, which may be either the highest civilization or an advanced civilization. In the selection process, the probability of each civilization is jointly determined by its fitness and its distance from the current normal civilization, with the weight ratio of fitness to distance length of 4:1. The update formulas are
<disp-formula id="eqn-12"><label>(12)</label><mml:math id="mml-eqn-12" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msup><mml:mi>e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>l</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-13"><label>(13)</label><mml:math id="mml-eqn-13" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-23"><mml:math id="mml-ieqn-23"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a civilization coordinate obtained by linear ranking and roulette selection.</p>
<p>Locations of low civilizations are updated as follows. Due to the poor adaptation of the low civilizations themselves, the coordinates of the low civilizations are reset for 50&#x0025; of the cases. This is reasonable as the primary responsibility of a low civilization is to maintain the population diversity to ensure that it does not fall into a local optimum. A new coordinate is updated by mapping the coordinate centroid of mass of all the highest and advanced civilizations for 50&#x0025; of the cases. The update formulas are
<disp-formula id="eqn-14"><label>(14)</label><mml:math id="mml-eqn-14" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>init</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>step</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-15"><label>(15)</label><mml:math id="mml-eqn-15" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mi>N</mml:mi></mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>N</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-24"><mml:math id="mml-ieqn-24"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>init</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is a coordinate re-generated at random using <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref>, <inline-formula id="ieqn-25"><mml:math id="mml-ieqn-25"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>w</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is the generated centroid of mass of the highest and advanced civilizations, <inline-formula id="ieqn-26"><mml:math id="mml-ieqn-26"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the mapping factor with values in the range of [0, 1], and <italic>N</italic> is the sum of the number of highest and advanced civilizations.</p>
<p>After all civilization locations are updated, one refined search in the last ten iterations is performed for the highest civilizations. The refined search is performed to update each component <inline-formula id="ieqn-27"><mml:math id="mml-ieqn-27"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> of the coordinates of the highest civilization. At the beginning of an initial update vector <inline-formula id="ieqn-28"><mml:math id="mml-ieqn-28"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the fitness of <inline-formula id="ieqn-29"><mml:math id="mml-ieqn-29"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> plus <inline-formula id="ieqn-30"><mml:math id="mml-ieqn-30"><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is calculated corresponding to <inline-formula id="ieqn-31"><mml:math id="mml-ieqn-31"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>. If no better fitness is obtained, this update is abandoned and the minus value of <inline-formula id="ieqn-32"><mml:math id="mml-ieqn-32"><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is taken. If a better fitness is obtained, then <inline-formula id="ieqn-33"><mml:math id="mml-ieqn-33"><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is kept unchanged. If no better result is obtained in two consecutive updates of <inline-formula id="ieqn-34"><mml:math id="mml-ieqn-34"><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula>, then <inline-formula id="ieqn-35"><mml:math id="mml-ieqn-35"><mml:msub><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> is inverted and reduced by half. The refined search process only updates the highest civilizations for better optimization results. The above stated process can be represented as
<disp-formula id="eqn-16"><label>(16)</label><mml:math id="mml-eqn-16" display="block"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-17"><label>(17)</label><mml:math id="mml-eqn-17" display="block"><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x22C5;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2308;</mml:mo><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mi>k</mml:mi><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mrow><mml:mo>&#x2309;</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="eqn-18"><label>(18)</label><mml:math id="mml-eqn-18" display="block"><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing=".2em" columnspacing="1em" displaystyle="false"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>new</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x003C;</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>t</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>k</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>mod</mml:mtext></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="1em" /><mml:mrow><mml:mtext>otherwise</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo fence="true" stretchy="true" symmetric="true"></mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where <inline-formula id="ieqn-36"><mml:math id="mml-ieqn-36"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula> is the search radius typically in the range of [0, 1] and the value of <inline-formula id="ieqn-37"><mml:math id="mml-ieqn-37"><mml:mrow><mml:mtext>k</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is initially <inline-formula id="ieqn-38"><mml:math id="mml-ieqn-38"><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3_3"><label>3.3</label><title>Termination</title>
<p>The algorithm ends after a specified number of iterations is reached, with the coordinates recorded by the highest civilization at the end being the optimal solution and the corresponding fitness being the optimal fitness. The pseudo-code of DFA algorithm is presented in <xref ref-type="table" rid="table-1">Table 1</xref>.</p>
<table-wrap id="table-1"><label>Table 1</label><caption><title>DFA pseudo-code</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"><bold>Algorithm</bold></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left"><bold>Input</bold>:&#x2002;population <inline-formula id="ieqn-39"><mml:math id="mml-ieqn-39"><mml:msub><mml:mi>X</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>&#x2026;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left"><bold>Output</bold>:&#x2002;the best solution <inline-formula id="ieqn-40"><mml:math id="mml-ieqn-40"><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1:&#x2002;<bold>procedure</bold> DFA<break/>2:&#x2002;Initialize parameters <inline-formula id="ieqn-41"><mml:math id="mml-ieqn-41"><mml:mrow><mml:mtext>b</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula id="ieqn-42"><mml:math id="mml-ieqn-42"><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, and <inline-formula id="ieqn-43"><mml:math id="mml-ieqn-43"><mml:mi>&#x03B2;</mml:mi></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">3:&#x2002;Compute the fitness of each solution</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">4:&#x2002;<bold>while</bold> <inline-formula id="ieqn-44"><mml:math id="mml-ieqn-44"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:math></inline-formula> &#x003C; Max number of iterations &#x2212; 10 <bold>do</bold><break/>5: &#x2002;&#x2002;Ranking of solutions according to fitness<break/>6: &#x2002;&#x2002;Update <inline-formula id="ieqn-45"><mml:math id="mml-ieqn-45"><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula> if there is a better solution than previous best solution<break/>7: &#x2002;&#x2002;<bold>for</bold> highest civilization <bold>do</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">8: &#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;Update the position by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-5">Eqs. (5)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-8">(8)</xref></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">9: &#x2002;&#x2002;<bold>end for</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">10: &#x2002;&#x2002;<bold>for</bold> each advanced civilization <bold>do</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">11: &#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;Update the position by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-9">Eqs. (9)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-11">(11)</xref></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">13: &#x2002;&#x2002;<bold>for</bold> each normal civilization <bold>do</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">14: &#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;Update the position by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-12">Eqs. (12)</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-13">(13)</xref></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">15: &#x2002;&#x2002;<bold>end for</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">16: &#x2002;&#x2002;<bold>for</bold> each low civilization <bold>do</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">17: &#x2002;&#x2002;&#x2002;&#x2002;Update the position by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-1">Eq. (1)</xref> and <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-14">Eqs. (14)</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-15">(15)</xref></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">18: &#x2002;&#x2002;<bold>end for</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">19: &#x2002;&#x2002;Check if any search solution goes beyond the given search space and then adjust it</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">20: &#x2002;&#x2002;Compute the fitness of each solution</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">21: &#x2002;&#x2002;<inline-formula id="ieqn-46"><mml:math id="mml-ieqn-46"><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">22:&#x2002;<bold>end while</bold></td>
</tr>
<tr>
<td align="left">23:&#x2002;Refine search of best solution by <xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-16">Eqs. (16)</xref>&#x2013;<xref ref-type="disp-formula" rid="eqn-18">(18)</xref><break/>24:&#x2002;return <inline-formula id="ieqn-47"><mml:math id="mml-ieqn-47"><mml:msup><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi><mml:mi>t</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula><break/>25:&#x2002;<bold>end procedure</bold></td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
</sec>
<sec id="s4"><label>4</label><title>Results and Discussion</title>
<p>In this section, the results of DFA on 35 benchmark functions are shown. <xref ref-type="table" rid="table-2">Table 2</xref> presents these 35 benchmark functions, and <xref ref-type="fig" rid="fig-3">Fig. 3</xref> displays the 3D representations of some benchmark functions. Among them, F1&#x2013;F6 are low-dimensional single-peaked functions; F7&#x2013;F13 are low-dimensional multi-peaked functions; F14&#x2013;F20 are high-dimensional single-peaked functions; F21&#x2013;F29 are high-dimensional multi-peaked functions; and F30&#x2013;F35 are fixed-dimensional functions. The performance of DFA on these functions is compared with that of six well-known algorithms: ABC, FA, GWO, HS, GOA, and WOA.</p>
<table-wrap id="table-2"><label>Table 2</label><caption><title>The benchmark functions in the study</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<td align="left">Function name</td>
<td align="center">Equation</td>
<td align="left">D</td>
<td align="left">Range</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-48"><mml:math id="mml-ieqn-48"><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></td>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">Goldstein-Price</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-49"><mml:math id="mml-ieqn-49"><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>19</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>14</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>14</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>6</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>30</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>18</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>48</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>36</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>27</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;2, 2]</td>
<td align="left">3</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Branin</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-50"><mml:math id="mml-ieqn-50"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>5.1</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>6</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-51"><mml:math id="mml-ieqn-51"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">0.397887357</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Bohachevsky 1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-52"><mml:math id="mml-ieqn-52"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.3</mml:mn><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.7</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;50, 50]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Easom</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-53"><mml:math id="mml-ieqn-53"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">&#x2212;1</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Beale</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-54"><mml:math id="mml-ieqn-54"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1.5</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2.25</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2.625</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;4.5, 4.5]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Bartels Conn</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-55"><mml:math id="mml-ieqn-55"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;500, 500]</td>
<td align="left">1</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Shekel&#x2019;s Foxholes</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-56"><mml:math id="mml-ieqn-56"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>500</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>16</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2026;</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>32</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;65.536, 65.536]</td>
<td align="left">0.9980038378</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Six-Hump Camel-Back</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-57"><mml:math id="mml-ieqn-57"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>8</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2.1</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;5, 5]</td>
<td align="left">&#x2212;1.031628453</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Michalewicz</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-58"><mml:math id="mml-ieqn-58"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>9</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[0, <inline-formula id="ieqn-59"><mml:math id="mml-ieqn-59"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>]</td>
<td align="left">&#x2212;0.801303410</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Schaffer</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-60"><mml:math id="mml-ieqn-60"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:msqrt><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>0.5</mml:mn></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.001</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;100, 100]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Drop Wave</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-61"><mml:math id="mml-ieqn-61"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:msqrt><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;5.12, 5.12]</td>
<td align="left">&#x2212;1</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Shubert</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-62"><mml:math id="mml-ieqn-62"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mtext>icos</mml:mtext><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">&#x2212;186.7309</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Bird</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-63"><mml:math id="mml-ieqn-63"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>13</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">[&#x2212;2 <inline-formula id="ieqn-64"><mml:math id="mml-ieqn-64"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>, 2 <inline-formula id="ieqn-65"><mml:math id="mml-ieqn-65"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>]</td>
<td align="left">&#x2212;106.7645367</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Sphere</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-66"><mml:math id="mml-ieqn-66"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>14</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;100, 100]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Schwefel P2.22</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-67"><mml:math id="mml-ieqn-67"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>15</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Rosenbrock</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-68"><mml:math id="mml-ieqn-68"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>16</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;30, 30]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Quartic (De-Jong)</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-69"><mml:math id="mml-ieqn-69"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>17</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>random</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;1.28, 1.28]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Schwefel P1.2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-70"><mml:math id="mml-ieqn-70"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>18</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;100, 100]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Zakharov</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-71"><mml:math id="mml-ieqn-71"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>19</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mn>0.5</mml:mn><mml:mi>i</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;5, 10]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Elliptic (Ellipsoid)</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-72"><mml:math id="mml-ieqn-72"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>20</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mrow></mml:msup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;100, 100]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Rastrigin</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-73"><mml:math id="mml-ieqn-73"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>21</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;5.12, 5.12]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Griewank</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-74"><mml:math id="mml-ieqn-74"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>22</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4000</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msqrt><mml:mi>i</mml:mi></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;600, 600]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Alpine</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-75"><mml:math id="mml-ieqn-75"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>23</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Levy and Montalvo 1</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-76"><mml:math id="mml-ieqn-76"><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>24</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mi>D</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>10</mml:mn><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Levy and Montalvo 2</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-77"><mml:math id="mml-ieqn-77"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>25</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;5, 5]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Xin-She Yang 6</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-78"><mml:math id="mml-ieqn-78"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>26</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2217;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>exp</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">&#x2212;1</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Salomon</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-79"><mml:math id="mml-ieqn-79"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>27</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>cos</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msqrt><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:msqrt><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:msqrt><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:msqrt></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;100, 100]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Sinusoidal</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-80"><mml:math id="mml-ieqn-80"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>28</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>{</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2.5</mml:mn><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>}</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[0, <inline-formula id="ieqn-81"><mml:math id="mml-ieqn-81"><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi></mml:math></inline-formula>]</td>
<td align="left">&#x2212;3.5</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Schwefel P2.26</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-82"><mml:math id="mml-ieqn-82"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>29</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">30</td>
<td align="left">[&#x2212;500, 500]</td>
<td align="left">&#x2212;418.98288D</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Kowalik</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-83"><mml:math id="mml-ieqn-83"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>30</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>b</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>b</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>b</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>8</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>10</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>12</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>14</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mn>16</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo stretchy="false">[</mml:mo><mml:mn>0.1957</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.1947</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.1735</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.1600</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.0844</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.0627</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.0456</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.0342</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.0323</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.0235</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.0246</mml:mn><mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">4</td>
<td align="left">[&#x2212;5, 5]</td>
<td align="left">0.0003074861</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Hartmann 3</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-84"><mml:math id="mml-ieqn-84"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>31</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>exp</mml:mi><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>p</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3.0</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>10</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>30</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>10</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>35</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3.0</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>10</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>30</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>10</mml:mn><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>35</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>1.2</mml:mn><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>3.0</mml:mn><mml:mspace width="1em" /><mml:mn>3.2</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.36890</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.1170</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.2673</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.46990</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.4387</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.7470</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.10910</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.8732</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5547</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.03815</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.5743</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.8828</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">3</td>
<td align="left">[0, 1]</td>
<td align="left">&#x2212;3.862782148</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Shekel 7</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-85"><mml:math id="mml-ieqn-85"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>32</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>m</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:munderover><mml:mo>&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>m</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>7</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>4.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>4.0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>1.0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>8.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>8.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>8.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>8.0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>6.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>6.0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>3.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>7.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>7.0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>2.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>9.0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>5.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>3.0</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.4</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0.6</mml:mn></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">4</td>
<td align="left">[0, 10]</td>
<td align="left">&#x2212;10.1527</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Paviani</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-86"><mml:math id="mml-ieqn-86"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>33</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x2211;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ln</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>ln</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2061;</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">&#x220F;</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:munderover><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">10</td>
<td align="left">[2.001, 9.999]</td>
<td align="left">&#x2212;45.7784684</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Powell&#x2019;s Quartic</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-87"><mml:math id="mml-ieqn-87"><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>34</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">4</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Colville</td>
<td align="left"><inline-formula id="ieqn-88"><mml:math id="mml-ieqn-88"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>F</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>35</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">&#x0026;</mml:mi><mml:mn>90</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>10.1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>19.8</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></inline-formula></td>
<td align="left">4</td>
<td align="left">[&#x2212;10, 10]</td>
<td align="left">0</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap><fig id="fig-3"><label>Figure 3</label><caption><title>3D representations of some benchmark functions</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-3.tif"/></fig>
<p>For the abovementioned metaheuristic algorithms, the same initialization process as DFA is employed. To reduce the effect of randomness on the test results, all algorithms on the benchmark function are executed in 30 independent runs with 500 iterations per run. The average values and standard deviations are obtained after the evaluation of the algorithms&#x2019; performance.</p>
<sec id="s4_1"><label>4.1</label><title>Evaluation of Exploitation Capability</title>
<p>Benchmark functions F1&#x2013;F6 are single-peaked functions since they have only one global optimum. They are mainly used to assess the exploitation capability of metaheuristic algorithms. <xref ref-type="table" rid="table-3">Table 3</xref> shows the optimization results of DFA and other algorithms. The table shows that DFA yields better optimization results than the other algorithms, indicating that DFA has the best exploitation capability.</p>
<table-wrap id="table-3"><label>Table 3</label><caption><title>Optimization results of low-dimensional single-peaked functions</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left">DFA</th>
<th align="left">ABC</th>
<th align="left">FA</th>
<th align="left">GWO</th>
<th align="left">HS</th>
<th align="left">GOA</th>
<th align="left">WOA</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">F1</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">3.00</td>
<td align="left">3.016132</td>
<td align="left">3.000004</td>
<td align="left">3.000028</td>
<td align="left">8.400001</td>
<td align="left">3.00</td>
<td align="left">3.00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">1.30E&#x2212;15</td>
<td align="left">0.026696</td>
<td align="left">7.94E&#x2212;06</td>
<td align="left">5.48E&#x2212;05</td>
<td align="left">11.16211</td>
<td align="left">1.26E&#x2212;12</td>
<td align="left">5.11E&#x2212;15</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F2</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.397887</td>
<td align="left">0.398291</td>
<td align="left">0.397888</td>
<td align="left">0.397889</td>
<td align="left">0.397887</td>
<td align="left">0.397887</td>
<td align="left">0.397887</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">4.30E&#x2212;16</td>
<td align="left">5.59E&#x2212;4</td>
<td align="left">1.85E&#x2212;06</td>
<td align="left">5.42E&#x2212;06</td>
<td align="left">7.89E&#x2212;10</td>
<td align="left">2.77E&#x2212;14</td>
<td align="left">1.16E&#x2212;15</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F3</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">0.231584</td>
<td align="left">2.37E&#x2212;05</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">5.01E&#x2212;05</td>
<td align="left">2.36E&#x2212;11</td>
<td align="left">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">0.2265062</td>
<td align="left">5.45E&#x2212;05</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">7.89E&#x2212;05</td>
<td align="left">2.73E&#x2212;11</td>
<td align="left">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F4</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;1.00</td>
<td align="left">&#x2212;0.99941</td>
<td align="left">&#x2212;1.00</td>
<td align="left">&#x2212;1.00</td>
<td align="left">0.9667</td>
<td align="left">&#x2212;1.00</td>
<td align="left">&#x2212;1.00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">1.20E&#x2212;03</td>
<td align="left">9.68E&#x2212;07</td>
<td align="left">1.29E&#x2212;05</td>
<td align="left">2.42E&#x2212;01</td>
<td align="left">2.63E&#x2212;13</td>
<td align="left">3.93E&#x2212;17</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F5</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">0.00041</td>
<td align="left">1.37E&#x2212;07</td>
<td align="left">0.101609</td>
<td align="left">0.065531</td>
<td align="left">0.127012</td>
<td align="left">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">7.54E&#x2212;04</td>
<td align="left">3.05E&#x2212;07</td>
<td align="left">2.77E&#x2212;01</td>
<td align="left">2.38E&#x2212;01</td>
<td align="left">2.97E&#x2212;01</td>
<td align="left">0.00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F6</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">1.00</td>
<td align="left">3.478734</td>
<td align="left">4370.4147</td>
<td align="left">1.00</td>
<td align="left">1.116218</td>
<td align="left">1.00</td>
<td align="left">1.00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">3.964094</td>
<td align="left">6136.6486</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">1.13E&#x2212;01</td>
<td align="left">1.78E&#x2212;06</td>
<td align="left">7.85E&#x2212;17</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Benchmark functions F7&#x2013;F13 are multi-peaked functions that have many local optima. The multimodal function can well detect the exploration ability of metaheuristic algorithms. Poor performing metaheuristic algorithms can be easily trapped in the local optimal values in the function and thus will not yield global optimization results. <xref ref-type="table" rid="table-4">Table 4</xref> shows that DFA yields optimal results for six benchmark functions, proving that it has a good exploration capability.</p>
<table-wrap id="table-4"><label>Table 4</label><caption><title>Optimization results of low-dimensional multi-peaked functions</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left">DFA</th>
<th align="left">ABC</th>
<th align="left">FA</th>
<th align="left">GWO</th>
<th align="left">HS</th>
<th align="left">GOA</th>
<th align="left">WOA</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">F7</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.998004</td>
<td align="left">0.999009</td>
<td align="left">0.998004</td>
<td align="left">2.967961</td>
<td align="left">0.998004</td>
<td align="left">1.031138</td>
<td align="left">1.527099</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.78E&#x2212;17</td>
<td align="left">2.57E&#x2212;03</td>
<td align="left">7.14E&#x2212;07</td>
<td align="left">2.918416</td>
<td align="left">3.90E&#x2212;11</td>
<td align="left">2.41E&#x2212;01</td>
<td align="left">9.55E&#x2212;01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F8</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;1.031628</td>
<td align="left">&#x2212;1.030659</td>
<td align="left">&#x2212;1.031628</td>
<td align="left">&#x2212;1.031628</td>
<td align="left">&#x2212;1.031628</td>
<td align="left">&#x2212;1.031628</td>
<td align="left">&#x2212;1.031628</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">5.81E&#x2212;16</td>
<td align="left">1.56E&#x2212;03</td>
<td align="left">894E&#x2212;07</td>
<td align="left">1.87E&#x2212;08</td>
<td align="left">1.44E&#x2212;09</td>
<td align="left">2.36E&#x2212;13</td>
<td align="left">4.68E&#x2212;16</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F9</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;1.801303</td>
<td align="left">&#x2212;1.800267</td>
<td align="left">&#x2212;1.801303</td>
<td align="left">&#x2212;1.801301</td>
<td align="left">&#x2212;1.801303</td>
<td align="left">&#x2212;1.755019</td>
<td align="left">&#x2212;1.715869</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">8.90E&#x2212;16</td>
<td align="left">1.47E&#x2212;03</td>
<td align="left">2.46E&#x2212;06</td>
<td align="left">6.03E&#x2212;06</td>
<td align="left">2.00E&#x2212;10</td>
<td align="left">2.15E&#x2212;01</td>
<td align="left">2.48E&#x2212;01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F10</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.002456</td>
<td align="left">0.003090</td>
<td align="left">0.002456</td>
<td align="left">0.002456</td>
<td align="left">0.014192</td>
<td align="left">0.002456</td>
<td align="left">0.009323</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">4.60E&#x2212;03</td>
<td align="left">2.27E&#x2212;08</td>
<td align="left">2.69E&#x2212;08</td>
<td align="left">1.93E&#x2212;02</td>
<td align="left">4.66E&#x2212;14</td>
<td align="left">1.44E&#x2212;02</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F11</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;0.997875</td>
<td align="left">&#x2212;0.971810</td>
<td align="left">&#x2212;0.999995</td>
<td align="left">&#x2212;0.980874</td>
<td align="left">&#x2212;0.905380</td>
<td align="left">&#x2212;1.00</td>
<td align="left">&#x2212;0.970248</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">1.54E&#x2212;02</td>
<td align="left">2.80E&#x2212;02</td>
<td align="left">1.55E&#x2212;05</td>
<td align="left">2.96E&#x2212;02</td>
<td align="left">7.10E&#x2212;02</td>
<td align="left">1.35E&#x2212;12</td>
<td align="left">3.18E&#x2212;02</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F12</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;186.7309</td>
<td align="left">&#x2212;186.6006</td>
<td align="left">&#x2212;186.7124</td>
<td align="left">&#x2212;186.7198</td>
<td align="left">&#x2212;186.7309</td>
<td align="left">&#x2212;186.7309</td>
<td align="left">&#x2212;186.7309</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.13E&#x2212;14</td>
<td align="left">2.63E&#x2212;01</td>
<td align="left">4.44E&#x2212;02</td>
<td align="left">4.32E&#x2212;02</td>
<td align="left">1.48E&#x2212;05</td>
<td align="left">5.71E&#x2212;10</td>
<td align="left">3.26E&#x2212;14</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F13</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;106.7645</td>
<td align="left">&#x2212;106.7416</td>
<td align="left">&#x2212;106.7645</td>
<td align="left">&#x2212;106.7645</td>
<td align="left">&#x2212;106.7645</td>
<td align="left">&#x2212;104.1707</td>
<td align="left">&#x2212;106.1161</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">4.63E&#x2212;14</td>
<td align="left">2.99E&#x2212;02</td>
<td align="left">2.33E&#x2212;04</td>
<td align="left">1.73E&#x2212;04</td>
<td align="left">1.70E&#x2212;07</td>
<td align="left">7.06E&#x002B;00</td>
<td align="left">4.71E&#x002B;00</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Compared to F1&#x2013;F6, benchmark functions F14&#x2013;FF20 have increased dimensionality from 2 to 30 dimensions, and thus, their difficulty of exploitation is dramatically higher. <xref ref-type="table" rid="table-5">Table 5</xref> shows that DFA is highly competitive with other metaheuristic algorithms and yields the best or second best optimization results for most of the benchmark functions.</p>
<table-wrap id="table-5"><label>Table 5</label><caption><title>Optimization results of high-dimensional single-peaked functions</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left">DFA</th>
<th align="left">ABC</th>
<th align="left">FA</th>
<th align="left">GWO</th>
<th align="left">HS</th>
<th align="left">GOA</th>
<th align="left">WOA</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">F14</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.092286</td>
<td align="left">473.31073</td>
<td align="left">45712.240</td>
<td align="left">3.06E&#x2212;84</td>
<td align="left">0.541061</td>
<td align="left">6204.1981</td>
<td align="left">3.01E&#x2212;98</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">5.96E&#x2212;02</td>
<td align="left">6.12E&#x002B;02</td>
<td align="left">1.07E&#x002B;04</td>
<td align="left">1.69E&#x2212;83</td>
<td align="left">3.82E&#x2212;01</td>
<td align="left">3.59E&#x002B;03</td>
<td align="left">1.55E&#x2212;97</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F15</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.461559</td>
<td align="left">2.681364</td>
<td align="left">1.69E&#x002B;12</td>
<td align="left">1.54E&#x2212;54</td>
<td align="left">0.197023</td>
<td align="left">69.192744</td>
<td align="left">5.36E&#x2212;61</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">3.67E&#x2212;01</td>
<td align="left">1.97E&#x002B;00</td>
<td align="left">8.32E&#x002B;12</td>
<td align="left">4.56E&#x2212;54</td>
<td align="left">1.07E&#x2212;01</td>
<td align="left">3.66E&#x002B;01</td>
<td align="left">3.63E&#x2212;60</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F16</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">289.0261</td>
<td align="left">613.0397</td>
<td align="left">2.40E&#x002B;08</td>
<td align="left">28.63934</td>
<td align="left">333.6808</td>
<td align="left">2665196.3</td>
<td align="left">27.61793</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.51E&#x002B;02</td>
<td align="left">8.65E&#x002B;02</td>
<td align="left">4.15E&#x002B;07</td>
<td align="left">1.55E&#x2212;01</td>
<td align="left">6.60E&#x002B;02</td>
<td align="left">2.39E&#x002B;06</td>
<td align="left">5.96E&#x2212;01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F17</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.098006</td>
<td align="left">0.773343</td>
<td align="left">113.1723</td>
<td align="left">0.000606</td>
<td align="left">0.113039</td>
<td align="left">3.053331</td>
<td align="left">0.002122</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">4.52E&#x2212;02</td>
<td align="left">7.81E&#x2212;01</td>
<td align="left">1.65E&#x002B;01</td>
<td align="left">5.14E&#x2212;04</td>
<td align="left">4.86E&#x2212;02</td>
<td align="left">1.94E&#x002B;00</td>
<td align="left">2.49E&#x002B;03</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F18</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">2471.722</td>
<td align="left">5467.711</td>
<td align="left">77849.98</td>
<td align="left">8727.620</td>
<td align="left">3786.828</td>
<td align="left">9466.5033</td>
<td align="left">33888.18</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">8.14E&#x002B;02</td>
<td align="left">2.17E&#x002B;03</td>
<td align="left">2.33E&#x002B;04</td>
<td align="left">3.27E&#x002B;03</td>
<td align="left">1.16E&#x002B;03</td>
<td align="left">5.05E&#x002B;03</td>
<td align="left">8.87E&#x002B;03</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F19</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">48.6756</td>
<td align="left">266.4841</td>
<td align="left">963.9342</td>
<td align="left">133.7175</td>
<td align="left">57.1907</td>
<td align="left">258.12907</td>
<td align="left">489.6096</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.05E&#x002B;01</td>
<td align="left">4.34E&#x002B;01</td>
<td align="left">6.46E&#x002B;01</td>
<td align="left">6.75E&#x002B;01</td>
<td align="left">2.12E&#x002B;01</td>
<td align="left">1.02E&#x002B;02</td>
<td align="left">1.07E&#x002B;02</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F20</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.023375</td>
<td align="left">12.942495</td>
<td align="left">984.33553</td>
<td align="left">1.86E&#x2212;87</td>
<td align="left">0.002295</td>
<td align="left">32.495835</td>
<td align="left">5.38E&#x2212;99</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.56E&#x2212;02</td>
<td align="left">2.08E&#x002B;01</td>
<td align="left">3.88E&#x002B;02</td>
<td align="left">9.79E&#x2212;87</td>
<td align="left">2.08E&#x2212;03</td>
<td align="left">2.40E&#x002B;01</td>
<td align="left">3.74E&#x2212;98</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>With increasing dimensions, the number of optima in the multimodal function exponentially increases. The optimization results of F21&#x2013;F29 in <xref ref-type="table" rid="table-6">Table 6</xref> shows that DFA yields superior optimization results for the multimodal functions, even in the case of high dimensions. Even if the optimal result cannot be obtained, DFA yields a result close to the optimal.</p>
<table-wrap id="table-6"><label>Table 6</label><caption><title>Optimization results of high-dimensional multi-peaked functions</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left">DFA</th>
<th align="left">ABC</th>
<th align="left">FA</th>
<th align="left">GWO</th>
<th align="left">HS</th>
<th align="left">GOA</th>
<th align="left">WOA</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">F21</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.000411</td>
<td align="left">1.550200</td>
<td align="left">167.22363</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">0.005283</td>
<td align="left">200.2107</td>
<td align="left">8.29E&#x2212;16</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.82E&#x2212;04</td>
<td align="left">3.52E&#x002B;00</td>
<td align="left">2.12E&#x002B;01</td>
<td align="left">0.00</td>
<td align="left">3.44E&#x2212;03</td>
<td align="left">6.42E&#x002B;01</td>
<td align="left">1.93E&#x2212;15</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F22</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.317133</td>
<td align="left">175.69147</td>
<td align="left">594.55982</td>
<td align="left">0.000338</td>
<td align="left">1.059683</td>
<td align="left">62.931834</td>
<td align="left">0.002985</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">1.06E&#x2212;01</td>
<td align="left">2.28E&#x002B;01</td>
<td align="left">7.17E&#x002B;01</td>
<td align="left">2.46E&#x2212;03</td>
<td align="left">2.43E&#x2212;02</td>
<td align="left">3.06E&#x002B;01</td>
<td align="left">6.64E&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F23</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.360416</td>
<td align="left">0.920308</td>
<td align="left">62.836655</td>
<td align="left">2.20E&#x2212;54</td>
<td align="left">0.015389</td>
<td align="left">24.326460</td>
<td align="left">15.101463</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">3.53E&#x2212;01</td>
<td align="left">5.43E&#x2212;01</td>
<td align="left">5.93E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.03E&#x2212;53</td>
<td align="left">1.18E&#x2212;02</td>
<td align="left">6.25E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.32E&#x002B;01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F24</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.020931</td>
<td align="left">0.064906</td>
<td align="left">22.508559</td>
<td align="left">0.039639</td>
<td align="left">6.34E&#x2212;05</td>
<td align="left">4.132649</td>
<td align="left">1.129130</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">5.80E&#x2212;02</td>
<td align="left">1.25E&#x2212;01</td>
<td align="left">3.83E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.81E&#x2212;02</td>
<td align="left">7.11E&#x2212;05</td>
<td align="left">2.14E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.85E&#x002B;00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F25</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.011110</td>
<td align="left">0.181606</td>
<td align="left">4.894935</td>
<td align="left">0.232352</td>
<td align="left">0.001197</td>
<td align="left">2.444549</td>
<td align="left">0.369730</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">1.05E&#x2212;02</td>
<td align="left">2.99E&#x2212;01</td>
<td align="left">9.85E&#x2212;01</td>
<td align="left">1.32E&#x2212;01</td>
<td align="left">2.41E&#x2212;03</td>
<td align="left">1.25E&#x002B;00</td>
<td align="left">4.82E&#x2212;01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F26</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">5.17E&#x2212;16</td>
<td align="left">1.76E&#x2212;13</td>
<td align="left">7.89E&#x2212;08</td>
<td align="left">&#x2212;0.066666</td>
<td align="left">6.01E&#x2212;16</td>
<td align="left">2.43E&#x2212;11</td>
<td align="left">5.35E&#x2212;13</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">4.65E&#x2212;16</td>
<td align="left">9.66E&#x2212;14</td>
<td align="left">9.06E&#x2212;08</td>
<td align="left">2.92E&#x2212;01</td>
<td align="left">5.62E&#x2212;16</td>
<td align="left">3.10E&#x2212;11</td>
<td align="left">5.25E&#x2212;13</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F27</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">2.009873</td>
<td align="left">13.113274</td>
<td align="left">22.730518</td>
<td align="left">0.093215</td>
<td align="left">1.780434</td>
<td align="left">9.256540</td>
<td align="left">0.239882</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">3.14E&#x2212;01</td>
<td align="left">1.82E&#x002B;00</td>
<td align="left">3.04E&#x002B;00</td>
<td align="left">2.91E&#x2212;02</td>
<td align="left">2.99E&#x2212;01</td>
<td align="left">1.89E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.39E&#x2212;01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F28</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;3.498860</td>
<td align="left">&#x2212;1.060149</td>
<td align="left">&#x2212;0.012483</td>
<td align="left">&#x2212;1.272104</td>
<td align="left">&#x2212;2.083275</td>
<td align="left">&#x2212;0.090718</td>
<td align="left">&#x2212;3.149778</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">7.94E&#x2212;04</td>
<td align="left">6.29E&#x2212;01</td>
<td align="left">6.58E&#x2212;02</td>
<td align="left">4.85E&#x2212;01</td>
<td align="left">1.24E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.58E&#x2212;01</td>
<td align="left">5.92E&#x2212;01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F29</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;12077.65</td>
<td align="left">&#x2212;7918.84</td>
<td align="left">&#x2212;2253.11</td>
<td align="left">&#x2212;8623.52</td>
<td align="left">&#x2212;12544.84</td>
<td align="left">&#x2212;6294.25</td>
<td align="left">&#x2212;8926.81</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">4.45E&#x002B;02</td>
<td align="left">6.00E&#x002B;02</td>
<td align="left">5.28E&#x002B;02</td>
<td align="left">1.01E&#x002B;03</td>
<td align="left">3.47E&#x002B;01</td>
<td align="left">4.29E&#x002B;02</td>
<td align="left">1.01E&#x002B;03</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Fixed-dimensional functions usually comprise several low-dimensional functions, which greatly test the exploitation and exploration abilities of metaheuristic algorithms. Metaheuristic algorithms that balance the exploitation and exploration capabilities could obtain optimization results with better chance. <xref ref-type="table" rid="table-7">Table 7</xref> shows that DFA achieves the best overall optimization results and has balanced development and exploration capabilities.</p>
<table-wrap id="table-7"><label>Table 7</label><caption><title>Optimization results of fixed-dimensional functions</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left"/>
<th align="left"/>
<th align="left">DFA</th>
<th align="left">ABC</th>
<th align="left">FA</th>
<th align="left">GWO</th>
<th align="left">HS</th>
<th align="left">GOA</th>
<th align="left">WOA</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">F30</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.000426</td>
<td align="left">0.001370</td>
<td align="left">0.001605</td>
<td align="left">0.000839</td>
<td align="left">0.010827</td>
<td align="left">0.005892</td>
<td align="left">0.000558</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.95E&#x2212;04</td>
<td align="left">5.74E&#x2212;04</td>
<td align="left">5.32E&#x2212;04</td>
<td align="left">2.06E&#x2212;03</td>
<td align="left">1.79E&#x2212;02</td>
<td align="left">8.89E&#x2212;03</td>
<td align="left">6.12E&#x2212;04</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F31</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;3.862782</td>
<td align="left">&#x2212;3.861855</td>
<td align="left">&#x2212;3.862654</td>
<td align="left">&#x2212;3.862318</td>
<td align="left">&#x2212;3.862651</td>
<td align="left">&#x2212;3.862782</td>
<td align="left">&#x2212;3.862782</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.49E&#x2212;15</td>
<td align="left">1.00E&#x2212;03</td>
<td align="left">3.42E&#x2212;04</td>
<td align="left">2.24E&#x2212;03</td>
<td align="left">9.51E&#x2212;04</td>
<td align="left">2.29E&#x2212;13</td>
<td align="left">1.90E&#x2212;15</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F32</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;8.312070</td>
<td align="left">&#x2212;7.740637</td>
<td align="left">&#x2212;6.395885</td>
<td align="left">&#x2212;9.572651</td>
<td align="left">&#x2212;5.361369</td>
<td align="left">&#x2212;5.553447</td>
<td align="left">&#x2212;6.807390</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">3.10E&#x002B;00</td>
<td align="left">2.30E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.58E&#x002B;00</td>
<td align="left">1.89E&#x002B;00</td>
<td align="left">3.27E&#x002B;00</td>
<td align="left">3.38E&#x002B;00</td>
<td align="left">3.52E&#x002B;00</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F33</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">&#x2212;45.77847</td>
<td align="left">&#x2212;45.05114</td>
<td align="left">&#x2212;19.19658</td>
<td align="left">&#x2212;40.97316</td>
<td align="left">&#x2212;45.77847</td>
<td align="left">&#x2212;42.02</td>
<td align="left">&#x2212;45.77846</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.20E&#x2212;10</td>
<td align="left">1.22E&#x002B;00</td>
<td align="left">5.66E&#x002B;00</td>
<td align="left">3.06E&#x002B;00</td>
<td align="left">2.45E&#x2212;08</td>
<td align="left">4.14E&#x002B;00</td>
<td align="left">5.82E&#x2212;05</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F34</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">0.001695</td>
<td align="left">0.002405</td>
<td align="left">0.037276</td>
<td align="left">0.001066</td>
<td align="left">0.003754</td>
<td align="left">1.32E&#x2212;05</td>
<td align="left">0.001757</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">6.01E&#x2212;03</td>
<td align="left">2.76E&#x2212;03</td>
<td align="left">6.70E&#x2212;02</td>
<td align="left">3.26E&#x2212;03</td>
<td align="left">6.64E&#x2212;03</td>
<td align="left">2.60E&#x2212;05</td>
<td align="left">3.55E&#x2212;03</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">F35</td>
<td align="left">Mean</td>
<td align="left">5.206178</td>
<td align="left">23.54695</td>
<td align="left">16.389712</td>
<td align="left">10.087391</td>
<td align="left">108.71767</td>
<td align="left">0.780104</td>
<td align="left">23.194003</td>
</tr>
<tr>
<td align="left"/>
<td align="left">Std.</td>
<td align="left">2.00E&#x002B;01</td>
<td align="left">3.84E&#x002B;01</td>
<td align="left">2.19E&#x002B;01</td>
<td align="left">3.43E&#x002B;01</td>
<td align="left">1.76E&#x002B;02</td>
<td align="left">2.17E&#x002B;02</td>
<td align="left">1.21E&#x002B;02</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Overall, DFA shows best performance compared to other algorithms in the low-dimensional single-peaked, low-dimensional multi-peaked, and fixed-dimensional functions; and also achieves better results than most algorithms in the high-dimensional functions.</p>
</sec>
<sec id="s4_2"><label>4.2</label><title>Statistical Analysis</title>
<p>Although the optimization results show that DFA exhibits better overall performance than other metaheuristic algorithms, the superior performance of DFA needs to be demonstrated in statistical analysis. This section uses the classic statistical analysis method, i.e., the rank-sum ratio (RSR) [<xref ref-type="bibr" rid="ref-46">46</xref>], to conduct statistical analysis. The RSR values embody information on all evaluation indicators, showing the comprehensive level of these indicators. The large RSR value indicates the merit of the algorithm. The optimization mean of the algorithm on the benchmark functions is used as an evaluation indicator. The analysis results of RSR are given in <xref ref-type="table" rid="table-8">Table 8</xref>, which shows that DFA exhibits better overall performance than other metaheuristic algorithms.</p>
<table-wrap id="table-8"><label>Table 8</label><caption><title>Rank-sum ratio result</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Algorithm</th>
<th align="left">RSR ranking</th>
<th align="left">Probit</th>
<th align="left">RSR fitted values</th>
<th align="left">Grading level</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">DFA</td>
<td align="left">1</td>
<td align="left">6.802743090739191</td>
<td align="left">0.9912724183765839</td>
<td align="left">6</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GWO</td>
<td align="left">2</td>
<td align="left">6.067570523878141</td>
<td align="left">0.8917274765228165</td>
<td align="left">5</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">WOA</td>
<td align="left">3</td>
<td align="left">5.565948821932863</td>
<td align="left">0.8238061402222359</td>
<td align="left">5</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">ABC</td>
<td align="left">4</td>
<td align="left">5.1800123697927045</td>
<td align="left">0.7715489921466842</td>
<td align="left">4</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">HS</td>
<td align="left">5</td>
<td align="left">4.819987630207295</td>
<td align="left">0.722800380754713</td>
<td align="left">4</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FA</td>
<td align="left">7</td>
<td align="left">3.9324294761218583</td>
<td align="left">0.6026218963785807</td>
<td align="left">3</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GOA</td>
<td align="left">6</td>
<td align="left">4.434051178067137</td>
<td align="left">0.6705432326791614</td>
<td align="left">3</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s4_3"><label>4.3</label><title>Convergence Analysis</title>
<p><xref ref-type="fig" rid="fig-4">Fig. 4</xref> shows the convergence curves of DFA along with those of other algorithms on some of the benchmark functions. The figure shows that DFA usually converges quickly at the beginning and the convergence speed starts slowing down shortly after the beginning; thus, the overall convergence rate of DFA is not fast, which is attributed to DFA&#x2019;s conservative exploitation strategy. However, the continuous update of DFA during subsequent iterations enables a preferable exploration capability that prevents DFA from falling into the local optimum. In most cases, DFA converges to the optimum at 1/3 of the iterations.</p>
<fig id="fig-4"><label>Figure 4</label><caption><title>Convergence curves of DFA and comparison algorithms on some benchmark functions</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-4.tif"/></fig>
</sec>
</sec>
<sec id="s5"><label>5</label><title>DFA for Engineering Projects</title>
<p>In this section, DFA is applied to five constrained engineering design problems: welded beam design, pressure vessel design, three-bar truss design, compression spring design, and cantilever beam design. All the algorithms are tested for each engineering project in 30 independent runs with 500 iterations per run and the best value is taken as the final optimization result.</p>
<sec id="s5_1"><label>5.1</label><title>Welded Beam Design</title>
<p>Welded beam design is a common engineering optimization problem where the objective is to find the optimum length of the clamped bar <italic>l</italic>, height of the bar <italic>t</italic>, thickness of the bar <italic>b</italic>, and weld thickness <italic>h</italic> of a beam bar to minimize the manufacturing cost of a welded beam (<xref ref-type="fig" rid="fig-5">Fig. 5</xref>). The cost of a welded beam is formulated as
<disp-formula id="ueqn-1">
<mml:math id="mml-ueqn-1" display="block"><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">min</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1.10471</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.04811</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>14</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-2">
<mml:math id="mml-ueqn-2" display="block"><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:mtable columnalign="center center center center" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mi>h</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>l</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>t</mml:mi></mml:mtd><mml:mtd><mml:mi>b</mml:mi></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fig-5"><label>Figure 5</label><caption><title>Diagram of welded beam design</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-5.tif"/></fig>
<p>Subject to
<disp-formula id="ueqn-3">
<mml:math id="mml-ueqn-3" display="block"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-4">
<mml:math id="mml-ueqn-4" display="block"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-5">
<mml:math id="mml-ueqn-5" display="block"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-6">
<mml:math id="mml-ueqn-6" display="block"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.10471</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.04811</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>14</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-7">
<mml:math id="mml-ueqn-7" display="block"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.125</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-8">
<mml:math id="mml-ueqn-8" display="block"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-9">
<mml:math id="mml-ueqn-9" display="block"><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>7</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>Variable range
<disp-formula id="ueqn-10">
<mml:math id="mml-ueqn-10" display="block"><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>0.1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>The constraints and their associated constants are expressed as follows:
<disp-formula id="ueqn-11">
<mml:math id="mml-ueqn-11" display="block"><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2033;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2033;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:msqrt></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-12">
<mml:math id="mml-ueqn-12" display="block"><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2032;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:msup><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:msup><mml:mi></mml:mi><mml:mo>&#x2033;</mml:mo></mml:msup></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mi>M</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>J</mml:mi></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>M</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-13">
<mml:math id="mml-ueqn-13" display="block"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac></mml:msqrt></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-14">
<mml:math id="mml-ueqn-14" display="block"><mml:mi>J</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>[</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mfrac><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mn>12</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:msup><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>]</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-15">
<mml:math id="mml-ueqn-15" display="block"><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn><mml:mi>P</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-16">
<mml:math id="mml-ueqn-16" display="block"><mml:msub><mml:mi>P</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4.013</mml:mn><mml:mi>E</mml:mi><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mn>36</mml:mn></mml:mfrac></mml:msqrt></mml:mrow><mml:msup><mml:mi>L</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mfrac><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>L</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac><mml:msqrt><mml:mfrac><mml:mi>E</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:mi>G</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:msqrt><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-17">
<mml:math id="mml-ueqn-17" display="block"><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>6000</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>lb</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>14</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mi>E</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>30</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>psi</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-18">
<mml:math id="mml-ueqn-18" display="block"><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>12</mml:mn><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:msup><mml:mn>10</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>6</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>psi</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03C4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>13</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>600</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>psi</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-19">
<mml:math id="mml-ueqn-19" display="block"><mml:msub><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mrow><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">max</mml:mo></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>30</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:mn>000</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>psi</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>&#x03B4;</mml:mi><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>max</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>The results of DFA are compared with those of the other algorithms, and the data in <xref ref-type="table" rid="table-9">Table 9</xref> show that DFA yields the lowest manufacturing cost, indicating that DFA has the potential to solve the welded beam design problem.</p>
<table-wrap id="table-9"><label>Table 9</label><caption><title>Comparison results for welded beam design</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Algorithm</th>
<th align="left" colspan="4">Optimum variables</th>
<th align="left" rowspan="2">Optimum cost</th>
</tr>
<tr>
<th align="left">h</th>
<th align="left">l</th>
<th align="left">t</th>
<th align="left">b</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">DFA</td>
<td align="left">0.2053263</td>
<td align="left">3.47659665</td>
<td align="left">9.04334824</td>
<td align="left">0.20569611</td>
<td align="left">1.72595568</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FA</td>
<td align="left">0.26841149</td>
<td align="left">3.15279017</td>
<td align="left">7.65984043</td>
<td align="left">0.29365304</td>
<td align="left">2.10712421</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">ABC</td>
<td align="left">0.19403412</td>
<td align="left">3.66950515</td>
<td align="left">9.22029126</td>
<td align="left">0.2075474</td>
<td align="left">1.77937345</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GWO</td>
<td align="left">0.19870343</td>
<td align="left">3.64395848</td>
<td align="left">9.00965781</td>
<td align="left">0.20696315</td>
<td align="left">1.74176404</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">HS</td>
<td align="left">0.25534331</td>
<td align="left">3.12713781</td>
<td align="left">7.63445357</td>
<td align="left">0.28824088</td>
<td align="left">2.03847263</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GOA</td>
<td align="left">0.18912920</td>
<td align="left">3.85154748</td>
<td align="left">9.03662298</td>
<td align="left">0.20572969</td>
<td align="left">1.74982934</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">WOA</td>
<td align="left">0.18719115</td>
<td align="left">7.44065593</td>
<td align="left">8.89750281</td>
<td align="left">0.2122135</td>
<td align="left">2.23569138</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s5_2"><label>5.2</label><title>Pressure Vessel Design</title>
<p>DFA is employed for the pressure vessel design problem. This design aims to find the appropriate shell <inline-formula id="ieqn-89"><mml:math id="mml-ieqn-89"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, thickness of the head <inline-formula id="ieqn-90"><mml:math id="mml-ieqn-90"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, inner radius <inline-formula id="ieqn-91"><mml:math id="mml-ieqn-91"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>, and length of the shell <inline-formula id="ieqn-92"><mml:math id="mml-ieqn-92"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>L</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula> to minimize the total material cost, incorporating four constraints: <inline-formula id="ieqn-93"><mml:math id="mml-ieqn-93"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-94"><mml:math id="mml-ieqn-94"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> are integer multiples of 0.625 and <italic>R</italic> and <italic>L</italic> are continuous variables. <xref ref-type="fig" rid="fig-6">Fig. 6</xref> shows the dimensions of the pressure vessel structure. The cost of the pressure vessel design is formulated as
<disp-formula id="ueqn-20">
<mml:math id="mml-ueqn-20" display="block"><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">min</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.6224</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1.7781</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>3.1661</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>19.84</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fig-6"><label>Figure 6</label><caption><title>Diagram of pressure vessel design</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-6.tif"/></fig>
<p>Subject to
<disp-formula id="ueqn-21">
<mml:math id="mml-ueqn-21" display="block"><mml:mtable columnalign="left left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.0193</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>0.00954</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>4</mml:mn><mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>&#x03C0;</mml:mi><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>1296000</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>240</mml:mn></mml:mtd><mml:mtd><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Variable range
<disp-formula id="ueqn-22">
<mml:math id="mml-ueqn-22" display="block"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>99</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>99</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-23">
<mml:math id="mml-ueqn-23" display="block"><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>10</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>200</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><xref ref-type="table" rid="table-10">Table 10</xref> presents the optimization results of DFA and other algorithms and shows that DFA yields the best optimization results.</p>
<table-wrap id="table-10"><label>Table 10</label><caption><title>Comparison results for pressure vessel design</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Algorithm</th>
<th align="left" colspan="4">Optimum variables</th>
<th align="left" rowspan="2">Optimum cost</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-95"><mml:math id="mml-ieqn-95"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-96"><mml:math id="mml-ieqn-96"><mml:msub><mml:mi>T</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left">R</th>
<th align="left">L</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">DFA</td>
<td align="left">12.68830574</td>
<td align="left">6.27191504</td>
<td align="left">41.0895908</td>
<td align="left">189.55214995</td>
<td align="left">5911.15146639</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">ABC</td>
<td align="left">12.70506601</td>
<td align="left">6.27994045</td>
<td align="left">41.13437792</td>
<td align="left">188.9686432</td>
<td align="left">5914.386945161</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FA</td>
<td align="left">15.06349385</td>
<td align="left">7.4636159</td>
<td align="left">48.13021892</td>
<td align="left">114.0638514</td>
<td align="left">7810.28453922</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GWO</td>
<td align="left">13.32095422</td>
<td align="left">6.82361653</td>
<td align="left">43.10752296</td>
<td align="left">164.5239233</td>
<td align="left">6038.11905684</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">HS</td>
<td align="left">13.19592313</td>
<td align="left">6.52452479</td>
<td align="left">42.72899153</td>
<td align="left">169.00003781</td>
<td align="left">5971.21817933</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GOA</td>
<td align="left">12.88471723</td>
<td align="left">6.36890596</td>
<td align="left">41.72542605</td>
<td align="left">181.31441634</td>
<td align="left">5933.29373914</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">WOA</td>
<td align="left">13.4869777</td>
<td align="left">6.66662006</td>
<td align="left">43.67544592</td>
<td align="left">158.02818082</td>
<td align="left">6005.51170785</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s5_3"><label>5.3</label><title>Three-Bar Truss Design</title>
<p>The three-bar truss design is the third case study employed. It aims to evaluate the optimum cross-sectional areas <inline-formula id="ieqn-97"><mml:math id="mml-ieqn-97"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> and <inline-formula id="ieqn-98"><mml:math id="mml-ieqn-98"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula> so that the volume of the static load truss structure is minimized and constrained considering the stress <inline-formula id="ieqn-99"><mml:math id="mml-ieqn-99"><mml:mo stretchy="false">(</mml:mo><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></inline-formula>. <xref ref-type="fig" rid="fig-7">Fig. 7</xref> displays the dimensions of the three-bar truss design. The volume equation of the truss structure is
<disp-formula id="ueqn-24">
<mml:math id="mml-ueqn-24" display="block"><mml:mo movablelimits="true" form="prefix">min</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mover><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo stretchy="false">&#x2192;</mml:mo></mml:mover><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>&#x00D7;</mml:mo><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fig-7"><label>Figure 7</label><caption><title>Diagram of pressure vessel design</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-7.tif"/></fig>
<p>Subject to
<disp-formula id="ueqn-25">
<mml:math id="mml-ueqn-25" display="block"><mml:mtable columnalign="left" rowspacing="4pt" columnspacing="1em"><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:msub><mml:mi>g</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mn>2</mml:mn></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Variable range
<disp-formula id="ueqn-26">
<mml:math id="mml-ueqn-26" display="block"><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-27">
<mml:math id="mml-ueqn-27" display="block"><mml:mi>H</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mspace width="thinmathspace" /><mml:mrow><mml:mtext>cm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>P</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>cm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>&#x03C3;</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mi>K</mml:mi><mml:mi>N</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>/</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>cm</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula></p>
<p>The statistical results of DFA and the other algorithms for the three-bar truss design problem are shown in <xref ref-type="table" rid="table-11">Table 11</xref>, indicating that DFA yields the lowest volume compared to the other optimization algorithms.</p>
<table-wrap id="table-11"><label>Table 11</label><caption><title>Comparison results for three-bar truss design</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Algorithm</th>
<th align="left" colspan="2">Optimum variables</th>
<th align="left" rowspan="2">Optimum volume</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-100"><mml:math id="mml-ieqn-100"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-101"><mml:math id="mml-ieqn-101"><mml:msub><mml:mi>A</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">DFA</td>
<td align="left">0.78875500</td>
<td align="left">0.40802178</td>
<td align="left">263.89578211</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">ABC</td>
<td align="left">0.78873793</td>
<td align="left">0.40811035</td>
<td align="left">263.89980965</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FA</td>
<td align="left">0.78868058</td>
<td align="left">0.40823232</td>
<td align="left">263.89578701</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GWO</td>
<td align="left">0.78856879</td>
<td align="left">0.40855575</td>
<td align="left">263.89651005</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">HS</td>
<td align="left">0.78764908</td>
<td align="left">0.41115752</td>
<td align="left">263.89655385</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GOA</td>
<td align="left">0.78881723</td>
<td align="left">0.40784588</td>
<td align="left">263.89579234</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">WOA</td>
<td align="left">0.7883832</td>
<td align="left">0.40907398</td>
<td align="left">263.89584001</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s5_4"><label>5.4</label><title>Compression Spring Design</title>
<p>Compression spring design aims to minimize the mass f(x) under certain constraints, including four inequality constraints of minimum deflection, shear stress, surge frequency, and deflection. Three design variables are present: the mean coil diameter (D), wire diameter (d), and number of active coils (N). <xref ref-type="fig" rid="fig-8">Fig. 8</xref> shows the dimensions of the compression spring design. The mass equation of the compression spring is
<disp-formula id="ueqn-28">
<mml:math id="mml-ueqn-28" display="block"><mml:mi>m</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow><mml:mspace width="negativethinmathspace" /><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>Dd</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fig-8"><label>Figure 8</label><caption><title>Diagram of compression spring design</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-8.tif"/></fig>
<p>Subject to
<disp-formula id="ueqn-29">
<mml:math id="mml-ueqn-29" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>g</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>71785</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-30">
<mml:math id="mml-ueqn-30" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>g</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>dD</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>12566</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>Dd</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn>5108</mml:mn><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-31">
<mml:math id="mml-ueqn-31" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>g</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mn>140.45</mml:mn><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msup><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:mfrac><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula>
<disp-formula id="ueqn-32">
<mml:math id="mml-ueqn-32" display="block"><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>g</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mn>1.5</mml:mn></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>Variable range
<disp-formula id="ueqn-33">
<mml:math id="mml-ueqn-33" display="block"><mml:mn>0.05</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mi>d</mml:mi><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>0.25</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>D</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>1.3</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mtext>&#x00A0;</mml:mtext><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>N</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>15</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>The statistical results of DFA and the other algorithms for the three-bar truss design problem are shown in <xref ref-type="table" rid="table-12">Table 12</xref>. DFA yields the lowest mass, denoting that DFA can well solve the compression spring design problem.</p>
<table-wrap id="table-12"><label>Table 12</label><caption><title>Comparison results for compression spring design</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead>
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Algorithm</th>
<th align="left" colspan="3">Optimum variables</th>
<th align="left" rowspan="2">Optimum mass</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-102"><mml:math id="mml-ieqn-102"><mml:mrow><mml:mtext>d</mml:mtext></mml:mrow></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-103"><mml:math id="mml-ieqn-103"><mml:mi>D</mml:mi></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left">N</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">DFA</td>
<td align="left">0.05180635</td>
<td align="left">0.35954649</td>
<td align="left">11.12500622</td>
<td align="left">0.012665467</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">ABC</td>
<td align="left">0.05227057</td>
<td align="left">0.35384607</td>
<td align="left">12.16672679</td>
<td align="left">0.013696147</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FA</td>
<td align="left">0.05</td>
<td align="left">0.31667258</td>
<td align="left">14.24697868</td>
<td align="left">0.01286243</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GWO</td>
<td align="left">0.05298374</td>
<td align="left">0.38866847</td>
<td align="left">9.65846781</td>
<td align="left">0.01272055</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">HS</td>
<td align="left">0.05581944</td>
<td align="left">0.46445987</td>
<td align="left">6.95555321</td>
<td align="left">0.0129601920</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GOA</td>
<td align="left">0.05362217</td>
<td align="left">0.40503082</td>
<td align="left">8.93195867</td>
<td align="left">0.012731378</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">WOA</td>
<td align="left">0.05126438</td>
<td align="left">0.34658734</td>
<td align="left">11.90853585</td>
<td align="left">0.012668523</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
<sec id="s5_5"><label>5.5</label><title>Cantilever Beam Design</title>
<p>Cantilever beam design is a structural engineering design problem related to the weight optimization of the square section cantilever. The cantilever beam is rigidly supported at one end, and a vertical force acts on the free node of the cantilever. The beam comprises five hollow square blocks of constant thickness, the height (or width) of which is the decision variable and the thickness is fixed. <xref ref-type="fig" rid="fig-9">Fig. 9</xref> depicts the dimensions of the cantilever beam design. The weight equation of the cantilever beam is
<disp-formula id="ueqn-34">
<mml:math id="mml-ueqn-34" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>f</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>0.0624</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<fig id="fig-9"><label>Figure 9</label><caption><title>Diagram of cantilever beam design</title></caption><graphic mimetype="image" mime-subtype="tif" xlink:href="CMC_35911-fig-9.tif"/></fig>
<p>Subject to
<disp-formula id="ueqn-35">
<mml:math id="mml-ueqn-35" display="block"><mml:mrow><mml:mtext>g</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>X</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>61</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>37</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>19</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>7</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfrac><mml:mn>1</mml:mn><mml:msubsup><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mfrac><mml:mo>&#x2212;</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>0</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>Variable range
<disp-formula id="ueqn-36">
<mml:math id="mml-ueqn-36" display="block"><mml:mn>0.01</mml:mn><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:msub><mml:mrow><mml:mtext>x</mml:mtext></mml:mrow><mml:mrow><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>&#x2264;</mml:mo><mml:mn>100</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mrow><mml:mtext>i</mml:mtext></mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn>1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>2</mml:mn><mml:mo>&#x22EF;</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo><mml:mn>5</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>The statistical results of DFA and the other algorithms for the cantilever beam design problem are shown in <xref ref-type="table" rid="table-13">Table 13</xref>. The table shows that DFA outperforms all other algorithms except GOA. Although DFA achieves suboptimal optimization results, this result is acceptable according to NFL.</p>
<table-wrap id="table-13"><label>Table 13</label><caption><title>Comparison results for cantilever beam design</title></caption>
<table frame="hsides">
<colgroup>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
<col align="left"/>
</colgroup>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left" rowspan="2">Algorithm</th>
<th align="left" colspan="5">Optimum variables</th>
<th align="left" rowspan="2">Optimum weight</th>
</tr>
<tr>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-104"><mml:math id="mml-ieqn-104"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-105"><mml:math id="mml-ieqn-105"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-106"><mml:math id="mml-ieqn-106"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>3</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-107"><mml:math id="mml-ieqn-107"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
<th align="left"><inline-formula id="ieqn-108"><mml:math id="mml-ieqn-108"><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mrow><mml:mn>5</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math></inline-formula></th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td align="left">DFA</td>
<td align="left">5.96871891</td>
<td align="left">5.35265306</td>
<td align="left">4.53393307</td>
<td align="left">3.475844</td>
<td align="left">2.14508805</td>
<td align="left">1.34011719</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">ABC</td>
<td align="left">6.34433249</td>
<td align="left">5.25405738</td>
<td align="left">4.83394417</td>
<td align="left">3.12836834</td>
<td align="left">2.0932221</td>
<td align="left">1.35120489</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FA</td>
<td align="left">5.98319073</td>
<td align="left">5.38116037</td>
<td align="left">4.44248883</td>
<td align="left">3.44473814</td>
<td align="left">2.26317699</td>
<td align="left">1.34302424</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GWO</td>
<td align="left">6.18084273</td>
<td align="left">5.11890478</td>
<td align="left">4.66205867</td>
<td align="left">3.36104363</td>
<td align="left">2.19997452</td>
<td align="left">1.34302424</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">HS</td>
<td align="left">6.11954396</td>
<td align="left">5.39091533</td>
<td align="left">4.42759653</td>
<td align="left">3.46660407</td>
<td align="left">2.08273114</td>
<td align="left">1.34081320</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">GOA</td>
<td align="left">6.01598408</td>
<td align="left">5.30917278</td>
<td align="left">4.4945209</td>
<td align="left">3.50137541</td>
<td align="left">2.15260648</td>
<td align="left">1.33995636</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">WOA</td>
<td align="left">9.53170142</td>
<td align="left">4.20385935</td>
<td align="left">3.62127756</td>
<td align="left">12.87413556</td>
<td align="left">3.28738588</td>
<td align="left">2.091545650</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
</sec>
</sec>
<sec id="s6"><label>6</label><title>Conclusion</title>
<p>This study presented a novel metaheuristic algorithm called DFA. The effectiveness of DFA was validated on 35 well-known benchmark functions and compared with that of six well-known metaheuristic algorithms. The optimization capabilities of DFA were examined in terms of exploitation capability, statistical analyses, and convergence analyses. The results indicate that DFA is a competitive metaheuristic algorithm with outstanding performance in terms of global optimization problems.</p>
<p>DFA was also applied to five engineering design problems for verification in practical applications (i.e., welded beam, pressure vessel, three-bar truss, compression spring, and cantilever beam design problems). DFA outperforms the other six metaheuristic algorithms in the chosen evaluation criteria. In subsequent studies, DFA will be used to improve the efficiency of machine learning potential development for Fe&#x2013;Cr&#x2013;Al ternary alloys.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec><title>Funding Statement</title>
<p>This work is performed under collaboration with College of Materials Science and Chemical Engineering, Harbin Engineering University by the support of <funding-source>National Key Research and Development Program of China</funding-source> (<award-id>2019YFB1901003</award-id>). The authors also acknowledge the financial support of <funding-source>National Natural Science Foundation of China</funding-source> (Grants No. <award-id>52250005</award-id>, <award-id>21875271</award-id>, <award-id>21707147</award-id>, <award-id>11604346</award-id>, <award-id>21671195</award-id>, and <award-id>51872302</award-id>), the <funding-source>Key R &#x0026; D Projects of Zhejiang Province</funding-source> No. <award-id>2022C01236</award-id>, the <funding-source>Zhejiang Province Key Research and Development Program</funding-source> (No. <award-id>2019C01060</award-id>), and the project of the key technology for virtue reactors from NPIC. Entrepreneurship Program of Foshan National Hi-tech Industrial Development Zone.</p></sec>
<sec sec-type="COI-statement"><title>Conflicts of Interest</title>
<p>The authors declare that they have no conflicts of interest to report regarding the present study.</p></sec>
<ref-list content-type="authoryear">
<title>References</title>
<ref id="ref-1"><label>[1]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S. H.</given-names> <surname>Haji</surname></string-name> and <string-name><given-names>A. M.</given-names> <surname>Abdulazeez</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Comparison of optimization techniques based on gradient descent algorithm: A review</article-title>,&#x201D; <source>PalArch&#x2019;s Journal of Archaeology of Egypt/Egyptology</source>, vol. <volume>18</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>2715</fpage>&#x2013;<lpage>2743</lpage>, <year>2021</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-2"><label>[2]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. L.</given-names> <surname>Cust&#x00F3;dio</surname></string-name> and <string-name><given-names>J. F. A.</given-names> <surname>Madeira</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>GLODS: Global and local optimization using direct search</article-title>,&#x201D; <source>Journal of Global Optimization</source>, vol. <volume>62</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>28</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-3"><label>[3]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Dorigo</surname></string-name> and <string-name><given-names>T.</given-names> <surname>St&#x00FC;tzle</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<chapter-title>Ant colony optimization: Overview and recent advances</chapter-title>,&#x201D; in <source>Handbook of Metaheuristics</source>, <edition>1st edition</edition>, vol. <volume>272</volume>. <publisher-loc>Cham, CH</publisher-loc>: <publisher-name>Springer, Cham</publisher-name>, pp. <fpage>311</fpage>&#x2013;<lpage>351</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-4"><label>[4]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Tan</surname></string-name> and <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Particle swarm optimization algorithm: An overview</article-title>,&#x201D; <source>Soft Computing</source>, vol. <volume>22</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>387</fpage>&#x2013;<lpage>408</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-5"><label>[5]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>J. H.</given-names> <surname>Holland</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Genetic algorithms</article-title>,&#x201D; <source>Scientific American</source>, vol. <volume>267</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>66</fpage>&#x2013;<lpage>73</lpage>, <year>1992</year>. <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://www.jstor.org/stable/24939139">https://www.jstor.org/stable/24939139</ext-link></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-6"><label>[6]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Kirkpatrick</surname></string-name>, <string-name><given-names>C. D.</given-names> <surname>Gelatt</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. P.</given-names> <surname>Vecchi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Optimization by simulated annealing</article-title>,&#x201D; <source>Science</source>, vol. <volume>220</volume>, no. <issue>4598</issue>, pp. <fpage>671</fpage>&#x2013;<lpage>680</lpage>, <year>1983</year>; <pub-id pub-id-type="pmid">17813860</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-7"><label>[7]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>O.</given-names> <surname>Abedinia</surname></string-name>, <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Amjady</surname></string-name> and <string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Ghadimi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Solar energy forecasting based on hybrid neural network and improved metaheuristic algorithm</article-title>,&#x201D; <source>Computational Intelligence</source>, vol. <volume>34</volume>, no. <issue>1</issue>, pp. <fpage>241</fpage>&#x2013;<lpage>260</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-8"><label>[8]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>O.</given-names> <surname>Kramer</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Genetic algorithms</article-title>,&#x201D; <source>Genetic Algorithm Essentials</source>, vol. <volume>679</volume>, pp. <fpage>11</fpage>&#x2013;<lpage>19</lpage>, <year>2017</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/978-3-319-52156-5_2</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-9"><label>[9]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Ezra</surname></string-name> and <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Zhu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A survey on metaheuristics for optimization in food manufacturing industry</article-title>,&#x201D; <source>Applied Soft Computing</source>, vol. <volume>46</volume>, pp. <fpage>328</fpage>&#x2013;<lpage>343</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-10"><label>[10]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Dan</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<chapter-title>Optimization</chapter-title>,&#x201D; in <source>Evolutionary Optimization Algorithms</source>, <edition>1st edition</edition>, vol. <volume>1</volume>. <publisher-loc>Hoboken, New Jersey, Canada</publisher-loc>: <publisher-name>John Wiley &#x0026; Sons</publisher-name>, pp. <fpage>11</fpage>&#x2013;<lpage>35</lpage>, <year>2013</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-11"><label>[11]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>C.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<chapter-title>The dark forest</chapter-title>,&#x201D; in <source>The Three-Body Problem</source>, <edition>1st edition</edition>, vol. <volume>1</volume>. <publisher-loc>Chongqing, China</publisher-loc>: <publisher-name>Chongqing Publishing Group</publisher-name>, pp. <fpage>441</fpage>&#x2013;<lpage>449</lpage>, <year>2008</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-12"><label>[12]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Yao</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name> and <string-name><given-names>G.</given-names> <surname>Lin</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Evolutionary programming made faster</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Evolutionary Computation</source>, vol. <volume>3</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>82</fpage>&#x2013;<lpage>102</lpage>, <year>1999</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-13"><label>[13]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><surname>Bilal</surname>, <given-names>M.</given-names></string-name> <string-name><surname>Pant</surname>, <given-names>H.</given-names></string-name> <string-name><surname>Zaheer</surname>, <given-names>L.</given-names></string-name> <string-name><surname>Garcia-Hernandez</surname> and <given-names>A.</given-names></string-name> <string-name><surname>Abraham</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Differential evolution: A review of more than two decades of research</article-title>,&#x201D; <source>Engineering Applications of Artificial Intelligence</source>, vol. <volume>90</volume>, pp. <fpage>103479</fpage>, <year>2020</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.engappai.2020.103479</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-14"><label>[14]</label><mixed-citation publication-type="book"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>N.</given-names> <surname>Hansen</surname></string-name>, <string-name><given-names>D. V.</given-names> <surname>Arnold</surname></string-name> and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Auger</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<chapter-title>Evolution strategies</chapter-title>,&#x201D; in <source>Springer Handbook of Computational Intelligence</source>, <edition>1st edition</edition>. <publisher-loc>Heidelberg, BER, DE</publisher-loc>: <publisher-name>Springer, Berlin, Heidelberg</publisher-name>, pp. <fpage>871</fpage>&#x2013;<lpage>898</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-15"><label>[15]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Abdel-Basset</surname></string-name> and <string-name><given-names>L. A.</given-names> <surname>Shawky</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Flower pollination algorithm: A comprehensive review</article-title>,&#x201D; <source>Artificial Intelligence Review</source>, vol. <volume>52</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>2533</fpage>&#x2013;<lpage>2557</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-16"><label>[16]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z. W.</given-names> <surname>Geem</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Review of harmony search with respect to algorithm structure</article-title>,&#x201D; <source>Swarm and Evolutionary Computation</source>, vol. <volume>48</volume>, pp. <fpage>31</fpage>&#x2013;<lpage>43</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-17"><label>[17]</label><mixed-citation publication-type="conf-proc"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Lambora</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Gupta</surname></string-name> and <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Chopra</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Genetic algorithm-a literature review</article-title>,&#x201D; in <conf-name>2019 Int. Conf. on Machine Learning, Big Data, Cloud and Parallel Computing (COMITCon)</conf-name>, <conf-loc>Faridabad, India</conf-loc>, pp. <fpage>380</fpage>&#x2013;<lpage>384</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-18"><label>[18]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Paulinas</surname></string-name> and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>U&#x0161;inskas</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A survey of genetic algorithms applications for image enhancement and segmentation</article-title>,&#x201D; <source>Information Technology and Control</source>, vol. <volume>36</volume>, no. <issue>3</issue>, pp. <fpage>278</fpage>&#x2013;<lpage>284</lpage>, <year>2007</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-19"><label>[19]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Park</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Yoo</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Park</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A genetic algorithm for the vendor-managed inventory routing problem with lost sales</article-title>,&#x201D; <source>Expert Systems with Applications</source>, vol. <volume>53</volume>, pp. <fpage>149</fpage>&#x2013;<lpage>159</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-20"><label>[20]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>E.</given-names> <surname>Hancer</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Artificial bee colony: Theory, literature review, and application in image segmentation</article-title>,&#x201D; <source>Recent Advances on Memetic Algorithms and its Applications in Image Processing</source>, vol. <volume>873</volume>, pp. <fpage>47</fpage>&#x2013;<lpage>67</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-21"><label>[21]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Pourpanah</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>C. P.</given-names> <surname>Lim</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Yazdani</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A review of artificial fish swarm algorithms: Recent advances and applications</article-title>,&#x201D; <source>Artificial Intelligence Review</source>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>37</lpage>, <year>2022</year>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s10462-022-10214-4</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-22"><label>[22]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Mirjalili</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Aljarah</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Mafarja</surname></string-name>, <string-name><given-names>A. A.</given-names> <surname>Heidari</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Faris</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Grey wolf optimizer: Theory, literature review, and application in computational fluid dynamics problems</article-title>,&#x201D; <source>Nature-Inspired Optimizers</source>, vol. <volume>811</volume>, pp. <fpage>87</fpage>&#x2013;<lpage>105</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-23"><label>[23]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>V.</given-names> <surname>Kumar</surname></string-name> and <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Kumar</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A systematic review on firefly algorithm: Past, present, and future</article-title>,&#x201D; <source>Archives of Computational Methods in Engineering</source>, vol. <volume>28</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>3269</fpage>&#x2013;<lpage>3291</lpage>, <year>2021</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-24"><label>[24]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. S.</given-names> <surname>Joshi</surname></string-name>, <string-name><given-names>O.</given-names> <surname>Kulkarni</surname></string-name>, <string-name><given-names>G. M.</given-names> <surname>Kakandikar</surname></string-name> and <string-name><given-names>V. M.</given-names> <surname>Nandedkar</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Cuckoo search optimization-a review</article-title>,&#x201D; <source>Materials Today: Proceedings</source>, vol. <volume>4</volume>, no. <issue>8</issue>, pp. <fpage>7262</fpage>&#x2013;<lpage>7269</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-25"><label>[25]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Du</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>K.</given-names> <surname>Duan</surname></string-name> <etal>et al.,</etal></person-group> &#x201C;<article-title>A novel chimp optimization algorithm with refraction learning and its engineering applications</article-title>,&#x201D; <source>Algorithms</source>, vol. <volume>15</volume>, no. <issue>6</issue>, pp. <fpage>189</fpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-26"><label>[26]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Abualigah</surname></string-name> and <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Diabat</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A comprehensive survey of the grasshopper optimization algorithm: Results, variants, and applications</article-title>,&#x201D; <source>Neural Computing and Applications</source>, vol. <volume>32</volume>, no. <issue>19</issue>, pp. <fpage>15533</fpage>&#x2013;<lpage>15556</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-27"><label>[27]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Du</surname></string-name> and <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Improved slime mold algorithm with dynamic quantum rotation gate and opposition-based learning for global optimization and engineering design problems</article-title>,&#x201D; <source>Algorithms</source>, vol. <volume>15</volume>, no. <issue>9</issue>, pp. <fpage>317</fpage>&#x2013;<lpage>341</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-28"><label>[28]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F. S.</given-names> <surname>Gharehchopogh</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Gholizadeh</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A comprehensive survey: Whale optimization algorithm and its applications</article-title>,&#x201D; <source>Swarm and Evolutionary Computation</source>, vol. <volume>48</volume>, pp. <fpage>1</fpage>&#x2013;<lpage>24</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-29"><label>[29]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Liu</surname></string-name>, and <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Tian</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A Multi-start central force optimization for global optimization</article-title>,&#x201D; <source>Applied Soft Computing</source>, vol. <volume>27</volume>, pp. <fpage>92</fpage>&#x2013;<lpage>98</lpage>, <year>2015</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-30"><label>[30]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>E.</given-names> <surname>Rashedi</surname></string-name>, <string-name><given-names>E.</given-names> <surname>Rashedi</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Nezamabadi-Pour</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A comprehensive survey on gravitational search algorithm</article-title>,&#x201D; <source>Swarm and Evolutionary Computation</source>, vol. <volume>41</volume>, pp. <fpage>141</fpage>&#x2013;<lpage>158</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-31"><label>[31]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Eskandar</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Sadollah</surname></string-name>, <string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Bahreininejad</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Hamdi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Water cycle algorithm&#x2013;a novel metaheuristic optimization method for solving constrained engineering optimization problems</article-title>,&#x201D; <source>Computers &#x0026; Structures</source>, vol. <volume>110</volume>, pp. <fpage>151</fpage>&#x2013;<lpage>166</lpage>, <year>2012</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-32"><label>[32]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Atom search optimization and its application to solve a hydrogeologic parameter estimation problem</article-title>,&#x201D; <source>Knowledge-Based Systems</source>, vol. <volume>163</volume>, pp. <fpage>283</fpage>&#x2013;<lpage>304</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-33"><label>[33]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Abedinpourshotorban</surname></string-name>, <string-name><given-names>S. M.</given-names> <surname>Shamsuddin</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Beheshti</surname></string-name> and <string-name><given-names>D. N. A.</given-names> <surname>JawawI</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Electromagnetic field optimization: A physics-inspired metaheuristic optimization algorithm</article-title>,&#x201D; <source>Swarm and Evolutionary Computation</source>, vol. <volume>26</volume>, pp. <fpage>8</fpage>&#x2013;<lpage>22</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-34"><label>[34]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F. A.</given-names> <surname>Hashim</surname></string-name>, <string-name><given-names>E. H.</given-names> <surname>Houssein</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. S.</given-names> <surname>Mabrouk</surname></string-name>, <string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Al-Atabany</surname></string-name> and <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Mirjalili</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Henry gas solubility optimization: A novel physics-based algorithm</article-title>,&#x201D; <source>Future Generation Computer Systems</source>, vol. <volume>101</volume>, pp. <fpage>646</fpage>&#x2013;<lpage>667</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-35"><label>[35]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>O.</given-names> <surname>Abdalla</surname></string-name>, <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Rezk</surname></string-name> and <string-name><given-names>E. M.</given-names> <surname>Ahmed</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Wind driven optimization algorithm based global MPPT for PV system under non-uniform solar irradiance</article-title>,&#x201D; <source>Solar Energy</source>, vol. <volume>180</volume>, pp. <fpage>429</fpage>&#x2013;<lpage>444</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-36"><label>[36]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>F.</given-names> <surname>Zou</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name> and <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Xu</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A survey of teaching&#x2013;learning-based optimization</article-title>,&#x201D; <source>Neurocomputing</source>, vol. <volume>335</volume>, pp. <fpage>366</fpage>&#x2013;<lpage>383</lpage>, <year>2019</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-37"><label>[37]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Cheng</surname></string-name>, <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Qin</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name> and <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Shi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Brain storm optimization algorithm: A review</article-title>,&#x201D; <source>Artificial Intelligence Review</source>, vol. <volume>46</volume>, no. <issue>4</issue>, pp. <fpage>445</fpage>&#x2013;<lpage>458</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-38"><label>[38]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Fathy</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Rezk</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Parameter estimation of photovoltaic system using imperialist competitive algorithm</article-title>,&#x201D; <source>Renewable Energy</source>, vol. <volume>111</volume>, pp. <fpage>307</fpage>&#x2013;<lpage>320</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-39"><label>[39]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A.</given-names> <surname>Maheri</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Jalili</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Hosseinzadeh</surname></string-name>, <string-name><given-names>R.</given-names> <surname>Khani</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Miryahyavi</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A comprehensive survey on cultural algorithms</article-title>,&#x201D; <source>Swarm and Evolutionary Computation</source>, vol. <volume>62</volume>, pp. <fpage>100846</fpage>, <year>2021</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-40"><label>[40]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>M. A.</given-names> <surname>Al-Betar</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z. A. A.</given-names> <surname>Alyasseri</surname></string-name>, <string-name><given-names>M. A.</given-names> <surname>Awadallah</surname></string-name> and <string-name><given-names>L. A.</given-names> <surname>Doush</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Coronavirus herd immunity optimizer (CHIO)</article-title>,&#x201D; <source>Neural Computing and Applications</source>, vol. <volume>33</volume>, no. <issue>10</issue>, pp. <fpage>5011</fpage>&#x2013;<lpage>5042</lpage>, <year>2021</year>; <pub-id pub-id-type="pmid">32874019</pub-id></mixed-citation></ref>
<ref id="ref-41"><label>[41]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Wu</surname></string-name>, <string-name><given-names>J.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name>, <string-name><given-names>X.</given-names> <surname>Chen</surname></string-name> and <string-name><given-names>A. H.</given-names> <surname>Ashrafzadeh</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A novel metaheuristic algorithm: The team competition and cooperation optimization algorithm</article-title>,&#x201D; <source>CMC-Computers Materials &#x0026; Continua</source>, vol. <volume>73</volume>, no. <issue>2</issue>, pp. <fpage>2879</fpage>&#x2013;<lpage>2896</lpage>, <year>2022</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-42"><label>[42]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Ma</surname></string-name>, <string-name><given-names>D.</given-names> <surname>Simon</surname></string-name>, <string-name><given-names>P.</given-names> <surname>Siarry</surname></string-name>, <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Yang</surname></string-name> and <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Fei</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Biogeography-based optimization: A 10-year review</article-title>,&#x201D; <source>IEEE Transactions on Emerging Topics in Computational Intelligence</source>, vol. <volume>1</volume>, no. <issue>5</issue>, pp. <fpage>391</fpage>&#x2013;<lpage>407</lpage>, <year>2017</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-43"><label>[43]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>W.</given-names> <surname>Zhao</surname></string-name>, <string-name><given-names>L.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name> and <string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Zhang</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Artificial ecosystem-based optimization: A novel nature-inspired meta-heuristic algorithm</article-title>,&#x201D; <source>Neural Computing and Applications</source>, vol. <volume>32</volume>, no. <issue>13</issue>, pp. <fpage>9383</fpage>&#x2013;<lpage>9425</lpage>, <year>2020</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-44"><label>[44]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>A. R.</given-names> <surname>Pouya</surname></string-name>, <string-name><given-names>M.</given-names> <surname>Solimanpur</surname></string-name> and <string-name><given-names>M. J.</given-names> <surname>Rezaee</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Solving multi-objective portfolio optimization problem using invasive weed optimization</article-title>,&#x201D; <source>Swarm and Evolutionary Computation</source>, vol. <volume>28</volume>, pp. <fpage>42</fpage>&#x2013;<lpage>57</lpage>, <year>2016</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-45"><label>[45]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>T.</given-names> <surname>Joyce</surname></string-name> and <string-name><given-names>J. M.</given-names> <surname>Herrmann</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>A review of no free lunch theorems, and their implications for metaheuristic optimisation</article-title>,&#x201D; <source>Nature-Inspired Algorithms and Applied Optimization</source>, vol. <volume>744</volume>, pp. <fpage>27</fpage>&#x2013;<lpage>51</lpage>, <year>2018</year>.</mixed-citation></ref>
<ref id="ref-46"><label>[46]</label><mixed-citation publication-type="journal"><person-group person-group-type="author"><string-name><given-names>Z.</given-names> <surname>Wang</surname></string-name>, <string-name><given-names>S.</given-names> <surname>Dang</surname></string-name>, <string-name><given-names>Y.</given-names> <surname>Xing</surname></string-name>, <string-name><given-names>Q.</given-names> <surname>Li</surname></string-name> and <string-name><given-names>H.</given-names> <surname>Yan</surname></string-name></person-group>, &#x201C;<article-title>Applying rank sum ratio (RSR) to the evaluation of feeding practices behaviors, and its associations with infant health risk in Rural Lhasa, Tibet</article-title>,&#x201D; <source>International Journal of Environmental Research and Public Health</source>, vol. <volume>12</volume>, no. <issue>12</issue>, pp. <fpage>15173</fpage>&#x2013;<lpage>15181</lpage>, <year>2015</year>; <pub-id pub-id-type="pmid">26633444</pub-id></mixed-citation></ref>
</ref-list>
</back>
</article>