I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   14 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 5 ,   p p .   3 7 9 0 ~ 3 8 0 1   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 14 .i 5 . p p 3 7 9 0 - 3 8 0 1          3790     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Arithme tic  a r tif ic ia l bee  co lo ny  opt imiza tion a lg o rith m with   flex i ble ma nipula tor sy stem       M o hd   Ruza i ni H a s him 1 ,   Ah m a d F it ri  M a zla n 2 ,   M o ha mm a d O s m a n T o k hi 3   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E l e c t r i c a l   Te c h n o l o g y   a n d   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si t i   Te k n i k a l   M a l a y si a   M e l a k a ,   M e l a k a ,   M a l a y s i a   2 M a s t e r   o f   M e c h a t r o n i c s   E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   El e c t r i c a l   Te c h n o l o g y   a n d   En g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i t i   T e k n i k a l   M a l a y s i a   M e l a k a ,     M e l a k a ,   M a l a y s i a   3 S c h o o l   o f   E n g i n e e r i n g ,   L o n d o n   S o u t h   B a n k   U n i v e r si t y ,   L o n d o n ,   U n i t e d   K i n g d o m       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   29 2 0 2 3   R ev is ed   J u l   24 2 0 2 5   Acc ep ted   Au g   6 2 0 2 5       Th e   a rti ficia l   b e e   c o l o n y   ( ABC)  a lg o ri th m ,   a   we ll - k n o wn   sw a rm   in telli g e n c e - b a se d   m e tah e u risti c   in sp ired   b y   t h e   fo o d   f o ra g i n g   b e h a v io o f   h o n e y b e e s,  h a b e e n   wi d e ly   a p p li e d   to   so l v e   c o m p le x   o p t imiz a ti o n   p ro b lem s.  De sp it e   it e ffe c ti v e n e ss ,   th e   sta n d a rd   ABC  a lg o ri th m   su ffe rs  fro m   d ra wb a c k su c h   a sl o c o n v e r g e n c e   ra tes ,   li m it e d   b a la n c e   b e twe e n   e x p lo ra ti o n   a n d   e x p lo it a ti o n ,   a n d   a   ten d e n c y   to   g e stu c k   i n   l o c a o p ti m a ,   th e re b y   h in d e rin g   it o v e ra ll   p e rfo rm a n c e .   Th is  stu d y   in tr o d u c e a n   e n h a n c e d   v a rian t   o f   t h e   ABC  a l g o rit h m ,   in teg ra ti n g   th e   e x p l o ra ti o n   stra teg y   o t h e   a rit h m e ti c   o p ti m iza ti o n   a lg o rit h m   (AO A)  to   o v e rc o m e   th e se   li m it a ti o n s.   Th e   e n h a n c e d   a l g o rit h m   is  t h o r o u g h l y   tes ted   o n   a   se o f   b e n c h m a rk   f u n c ti o n a we ll   a a   flex ib le   m a n ip u lato r   sy ste m   m o d e l.   Co m p re h e n si v e   sta ti stica a n a ly s e a re   e m p lo y e d   to   e v a lu a te  a n d   c o m p a re   th e   p e rf o rm a n c e   o t h e   imp r o v e d   a lg o rit h m   a g a in st   th e   o ri g in a l   ABC.  Th e   re su lt d e m o n stra te  th a th e   e n h a n c e d   ABC  a lg o rit h m   d e li v e rs   su p e rio r   p e rfo rm a n c e   in   b o t h   b e n c h m a rk   sc e n a rio a n d   t h e   flex i b le  m a n ip u lato r   a p p li c a ti o n .   K ey w o r d s :   Alg o r ith m   Ar ith m etic   Ar tific ial  b ee   co lo n y   E r r o r   c r iter ia   Flex ib le  m an ip u lato r   s y s tem   Hu b   an g le   Op tim izatio n   alg o r ith m   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h d   R u za in i H ash im   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Facu lty   o f   E lectr ical  T ec h n o lo g y   an d   E n g in ee r in g   Un iv er s iti T ek n ik al  Ma lay s ia  Me lak a   Han g   T u ah   J ay a,   7 6 1 0 0   Du r ia n   T u n g g al,   Me lak a,   Ma lay s ia   E m ail:  r u za in i@ u tem . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   r e c en t   y e a r s ,   m e t ah eu r i s t i a l g o r i t h m s   b a s e d   o n   s w a r m   i n t e l l i g en c h av e   em e r g ed   a s   p o w er f u l   t o o l s   f o r   a d d r e s s i n g   c o m p l ex   o p t im i z a t io n   p r o b l e m s ,   p r i m a r i l y   d u to   t h e ir   e a s e   o f   im p l em e n t a t io n ,   f l e x ib i l i t y ,   r e s i l i en c e ,   a n d   co m p u t a t io n a l   e f f ic i e n cy .   T h e s e   a l g o r i t h m s   a r m o d e l ed   o n   th e   co l l e c t iv b e h av i o r s   e x h i b i te d   b y   s o c i al   o r g a n i s m s ,   s u ch   a s   f o o d   s e a r c h in g ,   n e s t   b u i l d in g ,   a n d   g r o u p   n a v ig a t i o n .   M o t i v a t ed   b y   th e s b io l o g i ca l   p h en o m e n a,   r e s e a r c h er s   h a v i n tr o d u c ed   n u m er o u s   o p t i m i z a t i o n   m e th o d s   g r o u n d ed   i n   s w a r m   i n t e l l ig en c e   p r in c i p l e s .   N o t e wo r th y   ap p r o a ch e s   i n   t h i s   ca t e g o r y   in c l u d e   th e   p a r t i c le   s w a r m   a lg o r i t h m   ( P S A )   [ 1 ] a n t - b a s e d   o p t i m i za t i o n   ( A B O )   [ 2 ] b e e - i n s p ir e d   s e a r c h   a l g o r i t h m   ( B S A )   [ 3 ] c u c k o o - i n s p ir ed   o p t i m i z a t io n   ( C I O )   [ 4 ] ,   a n d   t h e   e ch o lo c a ti o n - b a s e d   b a t   s tr a t e g y   ( E B B S )   [ 5 ] .   W h i l e   th e s a l g o r i t h m s   h av e   a c h i ev ed   n o ta b l e   s u c c e s s ,   m a n y   s tu d i e s   h av e   p o in t e d   o u t   th e i r   l i m i t a t io n s   w h en   ap p l ie d   t o   d i f f e r en t   t y p e s   o f   o p t i m i z a t io n   p r o b l e m s .   T h i s   o b s e r v a t i o n   s u p p o r t s   t h " N o   f r e e   lu n ch "   t h eo r em   [ 6 ] ,   [ 7 ] w h i c h   s t a t e s   th a t   n o   s i n g le   a l g o r i t h m   p e r f o r m s   o p t i m a l ly   a cr o s s   a l p r o b l e m   d o m a in s .   C o n s e q u e n t ly ,     t h e   f i e ld   co n t in u e s   to   ev o lv e ,   w i t h   o n g o in g   r e s e ar c h   f o c u s e d   o n   d ev e l o p i n g   an d   r ef i n i n g   a lg o r i t h m s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A r ith metic  a r tifi cia l b ee   co lo n o p timiz a tio n   a lg o r ith w ith   flexib le  ma n ip u la to r     ( Mo h d   R u z a in i H a s h im )   3791   t a i l o r ed   t o   th e   u n i q u e   d em an d s   o f   s p e c i f ic   o p t im i z a t io n   c h a l l e n g e s ,   th e r eb y   en r i ch i n g   t h e   l an d s c ap e   o f   a v a i l ab l e   t e ch n iq u e s .   Or ig in ally   p r o p o s ed   b y   Kar a b o g [ 8 ]   i n   2 0 0 5 ,   th ar tific ial  b ee   co lo n y   ( AB C )   alg o r ith m   is   m o d eled   af ter   th f o r ag in g   p atter n s   o f   h o n ey b ee   co l o n ies  [ 9 ] .   I ts   s im p licity ,   m in im al  p ar am eter   tu n in g ,   an d   s tr o n g   p er f o r m an ce   ac r o s s   d iv er s o p tim izatio n   p r o b le m s   h av m a d it  p o p u lar   ch o ice  am o n g   r esear ch er s   [ 1 0 ] I n   a   c o m p a r a t i v e   s t u d y   i n v o l v i n g   5 0   b e n c h m a r k   f u n c t i o n s ,   K a y a   e t   a l .   [ 1 1 ]   d e m o n s t r ate d   A B C s   s u p e r i o r   p e r f o r m a n c e   o v e r   o t h e r   w e l l - e s t a b li s h e d   a l g o r it h m s   s u c h   as   t h e   g e n e t i c   a l g o r i t h m   ( GA ) ,   d if f e r e n t i a l   e v o l u t i o n   ( D E ) ,   e v o l u t i o n a r y   s t r a t e g i es  ( E S ) ,   a n d   p a r t i c le   s w a r m   o p t i m i z a ti o n   ( P SO ) ,   r e p o r t i n g   c o n s i s t e n t l y   b et t e r   o b j e c t i v e   v a l u e s   a n d   l o w e r   s t an d a r d   d e v i a t i o n s .   A d d i t i o n a l   v a l i d a t i o n   w as   p r o v i d e d   b y   K h o s r a v a n i a n   e t   a l .   [ 1 2 ] w h o   f o u n d   A B C   t o   b e   m o r e   e f f e c t i v e   t h a n   h a r m o n y   s e a r c h   ( H S ) ,   a n t   c o l o n y   o p t i m i z at i o n   ( A C O ) ,   a n d   GA   i n   o p t i m i z i n g   o i l - w el l   d e s i g n s .   Similar ly ,   Ag ar wal   et   a l.   [ 1 3 ]   s h o we d   th at   AB C   o u tp er f o r m ed   th e   f ir ef ly   alg o r ith m   in   s o lv in g   th R astrig in   f u n ctio n ,   h ig h lig h tin g   its   f aster   co n v er g en ce .   T h ese  s tu d ies  af f ir m   AB C 's   r o b u s tn ess   [ 1 1 ] ,   co m p u tatio n a l e f f icien cy   [ 1 4 ] ,   a n d   r eliab le  p er f o r m an ce   d esp ite  h a v in g   r e lativ ely   f ew  co n tr o l   p ar am eter s .   T o   f u r th er   en h a n ce   AB C 's  ca p ab ilit ies,  L ee   an d   Hash im   [ 1 5 ]   in tr o d u ce d   th h y b r i d   AB C   alg o r ith m   with   ar tific ial   r a b b it  alg o r ith m ,   w h ich   ac ce le r ates  co n v er g en ce   b y   r e f in in g   th e   s tr u ctu r e   o f   s ea r ch in g   b ee   p h ase .   N u m er o u s   en h an ce m e n ts   s in ce   th en   h av f o c u s ed   o n   im p r o v in g   th alg o r ith m s   b ala n ce   b etwe en   ex p l o r atio n   an d   ex p lo itatio n   [ 1 6 ] .   B u ild in g   o n   th ese  d ev elo p m en ts ,   th e   cu r r en s t u d y   p r esen ts   n ew   m o d if icatio n   th at  in te g r ates  th ar ith m etic  o p tim izatio n   al g o r ith m   ( AOA)   [ 1 7 ]   in t o   th AB C   s tr u ctu r e.   T h is   h y b r id ,   ter m ed   th ar ith m etic  ar tific ial  b ee   co lo n y   ( AABC )   alg o r ith m ,   is   d esig n e d   to   s tr e n g th en   b o th   g lo b al   ex p lo r atio n   an d   l o ca l e x p l o itatio n   ef f icien c y .   T h e   p r o p o s ed   A A B C   a l g o r i t h m   en h an c e s   t h e   e x p l o r a ti o n   c ap ab i l i t y   o f   th e   s t a n d a r d   A B C   a p p r o a ch   b y   em b ed d in g   th e   s e a r c h   d y n a m i c s   o f   th e   A OA   i n t o   th e   e m p l o y ed   b e e   p h a s e .   T o   s t r e n g t h en   e x p lo i t a t i o n ,   t h o n l o o k e r   b ee   p h a s e   i s   r ef i n ed   w i th   in n o v a t i v e   s tr a t e g ie s ,   in c l u d i n g   le v e r a g in g   t h g lo b a b e s t   s o l u t io n   a s   a   g u id i n g   r ef e r e n ce   a n d   i m p l e m en t i n g   a   n e w l y   d e s ig n ed   s t e p - s i z e   c o n t r o l   m e ch a n i s m .   T h a l g o r i t h m 's   ef f e c t iv en e s s   i s   th o r o u g h ly   e v a l u a t ed   u s i n g   s e t   o f   t en   b en c h m a r k   f u n c t io n s .   M o r e o v er ,   t h A A B C   i s   a p p l i e d   t o   a   f l ex i b le   m a n ip u l a to r   s y s t e m   ( F M S )   t o   a s s e s s   i t s   p e r f o r m a n ce   i n   r e g u l a t i n g   t h e   h u b   a n g l w i t h in   a   r e a l - wo r ld   co n t r o l   c o n t e x t.   d e ta i l e d   co m p a r a t i v s t u d y   b e t we e n   t h e   p r o p o s e d   A A B C   a n d   t h o r ig i n a l   A B C   a l g o r i th m   i s   c o n d u c t e d   to   d em o n s t r a te   th p er f o r m an c g a i n s   a ch i e v ed   t h r o u g h   th i n t r o d u c e d   e n h a n c e m en t s .   T h s tr u ctu r o f   th p ap er   is   a s   f o llo ws :   s ec tio n   2   p r esen ts   th f u n d am en tals   o f   t h AB C   alg o r ith m .   Sectio n   3   d is cu s s es  th AOA  alg o r ith m   an d   th FMS  m o d e l,  f o llo wed   b y   s ec tio n   4 ,   wh ic h   d etails  th latter .   Sectio n   5   d escr ib es  th f o r m u latio n   an d   co m p o n en ts   o f   th AAB C   alg o r ith m .   Sectio n   6   r ep o r ts   th r esu lts   o f   n u m er ical  ex p e r im en ts   o n   b en ch m ar k   f u n ctio n s   an d   th e   ap p licatio n   o f   AABC   to   th FMS.  Sect io n   7   co n clu d es with   s u m m a r y   o f   k ey   f in d in g s   an d   r ec o m m en d a tio n s   f o r   f u tu r r esear ch .       2.   ARTI F I CI AL   B E E   CO L O N AL G O RI T H M   I n s p ir ed   b y   th in tellig en f o r ag in g   d y n am ics  o f   h o n e y b ee   s war m s ,   th A B C   a lg o r ith m ,   d ev elo p e d   by  Kar ab o g [ 8 ] ,   tr an s f o r m s   th o p tim izatio n   p r o ce s s   in to   m etap h o r ical  s ea r ch   f o r   n ec tar .   I n   t h is   n atu r e - in s p ir ed   f r am ewo r k ,   ea ch   f o o d   s o u r ce   s y m b o lizes  p o ten t ial  s o lu tio n ,   s ca tter ed   ac r o s s   v ir tu al  lan d s ca p e   r ep r esen tin g   t h p r o b lem s   s e ar ch   s p ac e.   T h alg o r ith m   s i m u lates  th co o r d in ated   ef f o r ts   o f   th r ee   t y p es  o f   b ee s :   em p lo y ed   b ee s ,   o n lo o k e r   b ee s ,   an d   s co u b ee s ,   ea c h   c o n tr ib u tin g   d is tin ctiv ely   to   th b alan ce   b etwe en   ex p lo r atio n   ( s ea r c h in g   n ew  r e g io n s )   a n d   ex p lo itatio n   ( r ef in i n g   k n o wn   g o o d   ar ea s ) .   T h e   jo u r n ey   b e g in s   with   a   r an d o m   in itializatio n   p h ase,   w h er a   s war m   o f   s o lu tio n   ca n d id ates  is   d is p er s ed   th r o u g h o u t th s ea r ch   d o m ain .   T h is   in itial  p o p u latio n ,   ty p ica lly   r ep r esen ted   b y   SN,  m ir r o r s   th n u m b er   o f   em p lo y e d   b e es  an d   is   p o s itio n e d   u s in g   ( 1 )   to   s ee d   th al g o r ith m s   f ir s t step s .     , = , +  ( 0 , 1 ) ( , , )   ( 1 )     W h er ,   r ep r esen ts   th s o lu tio n   in       f o o d   s o u r ce   in       d im en s i o n ,   ,   in   wh ich   = 1 , 2 , 3 , ,    an d   = 1 , 2 , 3 , 4 , , .   E ac h   o f   th f o o d   s o u r ce   is   r an d o m ly   ass ig n ed   t o   th e   S N   n u m b er   o f   em p lo y ed   b ee s   f o r   t h e   p u r p o s o f   f o o d   q u ality   ev alu a tio n .   I n   em p lo y e d   b ee   p h ase,   th i n f o r m atio n   o f   th cu r r en f o o d   s o u r ce   is   u s ed   b y   th em p l o y ed   b ee   to   ad ju s t th em s elv es to   an o th er   r an d o m   f o o d   s o u r ce   to   im p r o v th f o o d   s o u r ce   q u ality .   T h n ew  s o lu tio n ,   ,   is   g en er ated   u s in g   ( 2 ) .     , =   , +   ( 1 , 1 ) ( , , )   ( 2 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Octo b er   20 25 3 7 9 0 - 3 8 0 1   3792   W h er ,   is   r an d o m ly   ch o s en   s o lu tio n .   ,   is   r an d o m ly   ch o s en   n eig h b o r   p ar tn er   s o lu tio n   in   wh ich     = 1 , 2 , 3 , ,    an d     m u s b d if f er e n f r o m   .   T h em p lo y ed   b ee s   will  th en   co m p ar th q u ality   o f   n ew  s o lu tio n ,   ,   an d   th p r ev i o u s   s o l u tio n ,   , .   I f   th e   n ewly   d is co v er e d   s o lu tio n   is   s u p er io r   to   th p r ev io u s   o n e,   th em p lo y ed   b ee   r ep lace s   th o ld   s o l u tio n   with   th n ew  o n e.   T h f itn ess   o f   th is   u p d at ed   s o lu tio n   is   th en   ev alu ated   u s in g   ( 3 ) .     = { 1 1 + ( , )           ( , ) 0 1 + | ( , ) |         ( , )   0   ( 3 )     I n   th is   co n tex t,  ( , )   r ep r esen ts   th o b jectiv v alu o f   th n ewly   g en er ated   s o lu tio n .   Af ter   co m p letin g   th eir   s ea r c h ,   em p l o y ed   b ee s   co m m u n icate   th q u ality   o f   th e   f o o d   s o u r ce s   t o   th o n lo o k er   b ee s   th r o u g h   a   m ec h a n is m   ak in   to   th wag g le  d an ce   o b s er v e d   in   n atu r e.   T h e   q u ality   o f   th e   wag g le  d a n ce   r e f lects   th f itn ess   o f   th co r r esp o n d i n g   f o o d   s o u r ce th m o r f a v o r ab le  th f o o d   s o u r ce ,   th m o r ex p r ess iv th d an ce .   T h is   q u ality   ass ess m en t is q u an tifie d   u s in g   ( 4 ) .     =  = 1   ( 4 )     I n   th is   co n tex t,  t h p r o b a b ilit y   v alu e     s ig n if ies  th q u alit y   o f   th f o o d   s o u r ce .   On lo o k er   b ee s     th en   r a n d o m l y   ch o o s a   f o o d   s o u r ce   b ased   o n   its   ass o ciate d   p r o b ab ilit y   v alu .   Fo llo win g   th s elec tio n   o f   a   f o o d   s o u r ce ,   o n lo o k er   b e es r ef in th s o lu tio n   u s in g   ( 2 ) .   T h i s   s elec tio n   m ec h an is m   m ir r o r s   r o u lette  wh ee l in   th AB C   alg o r ith m .   I n   i n s tan ce s   wh er a   f o o d   s o u r ce   f ails   to   ex h ib it  im p r o v em en with in   s p ec if ied   tim ef r am e,   as  in d icate d   b y   tr ial  lim its ,   th s aid   f o o d   s o u r ce   is   d ee m ed   u n s u cc ess f u an d   ab an d o n e d .   E m p lo y ed   b ee s   th en   tr an s itio n   in to   s co u b ee s ,   task ed   with   ex p lo r in g   f o r   n ew  f o o d   s o u r ce s ,   p r o ce s s   f ac ilit ated   b y   ( 1 ) .       3.   ARIT H M E T I O P T I M I Z A T I O A L G O RIT H M   I n tr o d u ce d   b y   Hu   et  a l.   [ 1 7 ] ,   t h AOA  is   b u ilt  u p o n   f u n d am en tal  ar ith m etic  p r in ci p les :   d iv is io n   ( D) ,   m u ltip licatio n   ( M) ,   s u b tr ac tio n   ( S),   an d   ad d itio n   ( A ) ,   wh i ch   f o r m   t h co r o f   c o n v e n tio n al  m ath e m atica l   p r o b lem - s o lv in g .   L ik o th er   m etah eu r is tic  alg o r ith m s ,   AOA  is   d esig n ed   to   ef f ec tiv ely   b alan ce   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n   to   lo ca te  th g lo b al  o p tim u m .   T h e   alg o r ith m   f o llo ws  th B ODM AS  p r in cip le  ( b r ac k ets,   o r d er s ,   d iv is io n /m u ltip licatio n ,   ad d itio n /s u b tr ac tio n ) ,   p r io r itizin g   d iv is io n   a n d   m u ltip licatio n   o v e r   ad d itio n   an d   s u b tr ac tio n   t o   en s u r lo g ically   co h er e n ex ec u tio n   o f   m ath em atica o p er atio n s .   T h is   h ier ar ch y   e n s u r es   th at  ar ith m etic  o p er ati o n s   ar e   ex ec u ted   in   lo g ical  a n d   s tr u ctu r ed   s eq u en ce   wh e n   m u lt ip le  o p er atio n s   a r e   p r esen t in   co m p u tatio n .   AOA  b eg in s   b y   in itializin g   p o p u latio n   o f   ca n d id ate  s o lu tio n s   ( r e f er r ed   to   as  f o o d   s o u r ce s )   r an d o m l y   ac r o s s   th s ea r ch   s p ac e.   T h alg o r ith m   th e n   em p l o y s   d y n am ic  m ath em atica f u n ctio n ,   k n o wn   as  th m ath   o p tim izer   ac ce ler at io n   ( MO A) ,   to   g o v er n   th t r an s itio n   b etwe en   e x p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n   p h ases .   T h is   s witch in g   b eh av io r   is   f o r m u lated   in   ( 5 ) ,   wh ich   p lay s   cr itical  r o le  in   co n tr o ll in g   th alg o r ith m ' s   co n v er g en ce   d y n am ics.      ( ) = + × (    )   ( 5 )     Her e,      r ep r esen ts   th m ax im u m   n u m b e r   o f   iter atio n s ,     is   th cu r r en iter atio n   co u n t,        is   th m ax im u m   v alu o f   MO A,   an d     is   th m in im u m   v alu o f   MO A.   T h ter m    ( )   co r r esp o n d s   to   th MO v alu at  th e   cu r r en iter atio n .   T h d ec is io n   to   s witch   b etwe en   th e   ex p lo r atio n   a n d   ex p lo itatio n   p r o ce s s es  is   d eter m in ed   b y   c o m p ar in g   r an d o m   n u m b er   1   with   th cu r r en t   MO v alu e.   I f    ( ) < 1 ,   t h ex p l o r atio n   p r o ce s s   u n f o ld s ,   in v o l v in g   th u s o f   d i v is io n   an d   m u ltip licatio n   o p er ato r s .   C o n v er s ely ,   if    ( ) 1 ,   th e x p lo itatio n   p r o ce s s   tak es  p lace ,   em p lo y i n g   s u b tr ac tio n   an d   ad d itio n   o p e r a to r s .   T h ex p lo r atio n   p h ase  in   th e   AOA  lev er ag es  m u ltip licati o n   an d   d iv is io n   o p er ato r s   d u to   th eir   s tr o n g   s ca tter in g   ch ar ac ter is tics ,   wh ich   en a b le  b r o ad   co v e r ag o f   th s ea r ch   s p ac e.   T h ese  o p er atio n s   f ac ilit ate   th g en er atio n   o f   d i v er s ca n d id ate  s o lu tio n s   ac r o s s   wid r eg io n s .   T h u p d ated   p o s itio n s   o f   n ew  ca n d i d ate   s o lu tio n s   d u r in g   ex p l o r atio n   a r ca lcu lated   u s in g   ( 6 )   a n d   ( 7 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A r ith metic  a r tifi cia l b ee   co lo n o p timiz a tio n   a lg o r ith w ith   flexib le  ma n ip u la to r     ( Mo h d   R u z a in i H a s h im )   3793   , =  ( ) ÷ (    + )   ( (   ) +  ) , 2 > 0 . 5   ( 6 )     , =  ( ) ×  ×   ( (   ) +  ) ,     ( 7 )     I n   th is   co n tex t,   ( )   d en o tes  th b est  s o lu tio n   f o u n d   s o   f ar   in   th     d im en s io n .   T h ter m       r ep r esen ts   a   s m all  f lo atin g - p o in c o n s tan in tr o d u ce d   to   p r ev en d iv is io n   b y   ze r o   o r   s in g u lar ity .   T h e   p ar am eter     s er v es  as  co n t r o f ac to r   f o r   ad j u s tin g   th s ea r c h   b eh av i o r .      an d      co r r esp o n d   to   th u p p er   an d   lo wer   b o u n d s   o f   th s ea r ch   s p ac e,   r esp ec tiv el y ,   wh ile   2   is   r an d o m ly   g en er ate d   n u m b er   with in   t h e   in ter v al  [ 0 ,   1 ] .   T h m ath   o p ti m izer   p r o b ab ilit y   ( MO P)  is   co m p u ted   u s in g   ( 8 ) .      (  ) = 1 (   ) 1   ( 8 )     Her e,   th p ar am eter   α   p lay s   p iv o tal  r o le,   d y n am ically   t u n in g   th p r ec is io n   o f   t h e x p lo itatio n   p r o ce s s   as  th alg o r ith m   p r o g r ess es  th r o u g h   its   iter atio n s .   T h MO P,  ev al u ated   at  th cu r r en t   iter atio n   M  ( )   f u r th e r   in f lu e n ce s   th is   b al an ce .   W h en   th e   r an d o m ly   g e n er ated   v al u 2 > 0 . 5 ,   th alg o r ith m   v en tu r es  in to   e x p lo r ati o n   u s in g   th d iv is io n   o p er at o r o th e r wis e,   it  o p ts   f o r   th m u ltip licatio n   o p er at o r b o th   k n o wn   f o r   th ei r   b r o ad   s ea r ch   d is p er s io n ,   en ab lin g   th d is co v er y   o f   d iv e r s r eg io n s   in   t h s o lu tio n   s p ac e.   Ack n o wled g in g   th at   d iv is io n   an d   m u ltip licatio n   o p er ato r s   p o s s ess   h ig h   d is p er s io n   ch ar ac t er is tics wh ich   ca n   h in d er   th al g o r it h m s   ab ilit y   to   c o n v e r g e   to war d   th e   o p tim al   s o lu tio n   in   later   s tag es AOA   s tr ateg ically   u tili ze s   s u b tr ac ti o n   an d   ad d itio n   o p e r atio n s   t o   en h a n ce   th ex p lo itatio n   p h ase.   T h is   lo ca lized   s ea r ch   p r o ce s s   is   g o v er n ed   b y   ( 9 )   an d   ( 1 0 ) .     , =  ( )    × ( (   ) +  ) , 3 > 0 . 5   ( 9 )     , =  ( ) +  ×   ( (   ) +  ) ,     ( 1 0 )     Her e,   3   r ep r esen ts   r an d o m ly   g en er ated   n u m b er   with in   th r an g [ 0 ,   1 ] .   I f   3 < 0 . 5 ,   th s u b tr ac tio n   o p er ato r   is   ap p lied   d u r in g   th ex p lo itatio n   p h ase;  o th er wis e,   th ad d i tio n   o p er ato r   is   u s ed .   T h ese  o p er ato r s   in tr o d u ce   o n ly   m i n o r   ad ju s tm en ts   to   th s o lu tio n s   p o s itio n ,   allo win g   th al g o r ith m   to   m ain tain   f o cu s   o n   p r o m is in g   r eg io n s   o f   th s ea r ch   s p ac a n d   r ed u ci n g   th r is k   o f   d r if tin g   awa y   f r o m   p o ten tial o p tim a.       4.   F L E X I B L E   M AN I P UL AT O SYST E M   m an ip u lato r   is   m ec h an ic al  ass em b ly   co n s is tin g   o f   m u ltip le  in ter co n n ec ted   lin k s ,   d e s ig n ed   to   ex ec u te  d iv er s ar r ay   o f   t ask s   ac r o s s   d if f er en t   ap p lica tio n   f ield s   [ 1 8 ] .   I ts   s eg m en t ed   s tr u ctu r e   d r aws   in s p ir atio n   f r o m   th v er s atility   an d   p r ec is io n   o f   th h u m a n   ar m ,   wh ich   en ab les  co m p l ex   an d   co o r d in ated   m o tio n .   T r ad itio n al   m an i p u lat o r   d esig n s   em p h asize  h ig h   s tr u ctu r al  s tiff n ess   to   r ed u ce   s y s tem   v ib r atio n s   an d   en h an ce   p o s itio n al  ac c u r ac y   [ 1 9 ] .   T h is   r i g id ity   is   ty p ically   ac h iev e d   th r o u g h   th u s o f   d e n s an d   h ea v y   m ater ials .   W h ile  ef f ec tiv in   d am p in g   o s cillatio n s ,   th is   ap p r o ac h   in tr o d u ce s   s ig n if ican d r awb ac k s ,   in clu d in g   in cr ea s ed   s y s tem   weig h t,   lim i ted   m an e u v er a b ilit y ,   th e   n ec e s s ity   f o r   lar g er   ac tu ato r s ,   h ig h er   en er g y   d em a n d s ,   an d   elev ated   o p er atio n al  co s ts   [ 2 0 ] .   T o   m itig ate  th ese  i s s u es,  th FMS  h as   em er g ed   as  p r o m is in g   alter n ativ e.   An   FMS  g en er ally   co m p r is es  k ey   c o m p o n en ts   s u ch   as  s tr ain   g au g e ,   s h af en co d er ,   ac ce ler o m eter ,   tach o g en er ato r ,   r ed u ctio n   g ea r b o x ,   an d   d ir ec cu r r en ( DC )   m o t o r   [ 2 1 ] .   I n   co m p ar is o n   to   r ig id   m an ip u lato r s ,   FMSs   o f f er   s ev er al  b en ef its lig h ter   o v er all  weig h t,  im p r o v e d   m o b ilit y ,   s m aller   ac tu ato r   s ize,   lo wer   p o wer   c o n s u m p tio n ,   r ed u ce d   m a n u f ac tu r in g   c o s ts ,   h ig h er   p ay lo ad - to - weig h r atio ,   an d   en h an ce d   s af ety ,   p ar ticu lar l y   in   co llab o r ativ en v i r o n m e n ts   in v o l v in g   h u m an   i n ter ac tio n   [ 2 1 ] .   H o wev er ,   d u to   th eir   in h er en tly   lig h tweig h an d   c o m p lian s tr u ctu r e,   FMSs   ar m o r p r o n to   v ib r atio n s   wh en   s u b jecte d   t o   ex ter n al  f o r ce s   o r   d is tu r b an ce s   [ 2 2 ] .   T h ese   o s cillatio n s   ca n   co m p r o m is th e   s y s tem s   p r ec is io n   an d   co n tr o l   ac cu r ac y .   T o   ad d r ess   th is   c h allen g e,   n u m er o u s   co n tr o tech n iq u es  h av b ee n   in v esti g ated   to   s u p p r ess   v ib r atio n s   in   FMSs .   Am o n g   th m o s n o ta b le  ar t h p r o p o r tio n al - i n teg r al - d e r iv ativ ( PID )   co n tr o l   [ 2 3 ] n o n lin ea r   a d ap tiv co n t r o [ 2 4 ] ,   tim e - d elay   c o n tr o [ 2 5 ] l in ea r   q u ad r atic  r eg u lato r   ( L Q R )   [ 2 6 ] ,   an d   i n p u t   s h ap in g   [ 2 7 ] .   Of   th ese,   PID   c o n tr o r e m ain s   th m o s co m m o n ly   em p lo y e d   d u to   its   ea s o f   im p lem en tatio n   an d   r o b u s p er f o r m an ce .   I n   th p r esen s tu d y ,   b o th   th m o d if ied   o p tim izatio n   alg o r ith m   an d   th s tan d ar d   AB C   alg o r ith m   ar ap p lied   to   f in e - tu n th PID   co n tr o ller   p ar am eter s   f o r   th FMS as  illu s tr ated   in   Fig u r 1 .   Fig u r 1 ( a)   d ep icts   th s ch em atic  d iag r am   o f   th s in g le - lin k   f lex ib le  m an ip u lato r ,   wh ile  Fig u r 1 ( b )   s h o ws   th co n tr o l sy s tem   ar c h itectu r u s ed   f o r   th FMS.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Octo b er   20 25 3 7 9 0 - 3 8 0 1   3794       ( a)   ( b )     Fig u r 1 .   Flex ib le  m a n ip u lato r   s y s tem : ( a)   s in g le  lin k   m an i p u lato r   s y s tem   [ 2 5 ]   an d   ( b )   FMS b lo ck   d iag r am       5.   ARIT H M E T I ART I F I C I A L   B E E   CO L O NY  AL G O R I T H M   T h AABC   a lg o r ith m   wa s   d ev elo p ed   b y   in teg r atin g   th A OA  in to   th f r am ewo r k   o f   th o r ig in al   AB C   alg o r ith m .   T h is   h y b r id i za tio n   is   m o tiv ated   b y   th n ee d   to   o v er co m s ev er al  k ey   lim itatio n s   o f   th co n v en tio n al  AB C   a lg o r ith m ,   in clu d in g   its   in ad eq u ate  e x p lo r atio n   ca p ab ilit y ,   s lo co n v er g en ce   s p ee d ,   ten d en cy   to   b ec o m tr ap p ed   in   lo ca o p tim a,   an d   wea k   ex p lo itatio n   p er f o r m a n ce .   I n   th s tan d ar d   AB C   alg o r ith m ,   o n l y   o n em p lo y ed   b ee   is   r esp o n s ib le  f o r   d is co v er in g   p o ten tial  s o lu tio n ,   wh ich   is   th en   co m m u n icate d   to   th e   o n l o o k e r   b ee s .   T h e   s ea r ch   m o v em e n is   co n tr o lled   b y   ( 2 ) ,   wh ich   r e lies   o n   r a n d o m l y   ch o s en   s o lu tio n   as  r ef er e n ce   p o in t.  H o wev er ,   t h ab s en ce   o f   g u id in g   m ec h a n is m   in   th i s   p r o ce s s   r esu lts   in   er r atic  ex p lo r atio n ,   h in d e r in g   th alg o r ith m s   ab ilit y   to   ef f ec tiv ely   f o c u s   o n   p r o m is in g   r eg io n s   a n d   th u s   s lo win g   d o wn   c o n v er g en ce .   Fu r th er m o r e ,   with o u s tr u ctu r ed   s elec tio n   ap p r o ac h ,   th e   alg o r ith m   h as  an   eq u al  p r o b ab ilit y   o f   ch o o s in g   eith e r   th b est  o r   wo r s r ef er en ce   s o lu tio n s ,   r ed u ci n g   its   ef f ec tiv en ess   in   c o n v e r g in g   to war d   o p tim al   s o lu tio n s   an d   in cr ea s in g   th li k elih o o d   o f   b ec o m in g   tr a p p ed   in   lo ca o p tim a.   T h u s o f   th ad d itio n   o p e r ato r   in   ( 2 )   also   lim its   th s tep   s ize  o f   t h s ea r ch   ag en ts ,   t h er eb y   r estrictin g   t h eir   ca p ac ity   to   ex p lo r d is tan o r   b o u n d ar y   r eg io n s   o f   th s ea r ch   s p ac e.   T h is   lim itatio n   d i m in is h es  th alg o r ith m s   ex p lo r ato r y   s tr en g th .   I n   ter m s   o f   ex p lo itatio n ,   th o r i g in al  AB C   alg o r ith m   lack s   m ec h an is m   to   ad ap tiv el y   co n tr o th s tep   s ize,   wh ich   ca n   lead   to   in ef f icien lo ca s ea r ch es  an d   m is s ed   o p p o r tu n ities   in   p r o m is in g   ar ea s .   Ad d itio n ally ,   th e   alg o r ith m   ex h ib its   a n   im b ala n ce   b etwe en   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n   a g en ts ,   with   g r ea ter   e m p h asis   o n   ex p lo r atio n   ( em p lo y ed   an d   s co u b ee s )   co m p a r ed   to   ex p lo itatio n   ( o n lo o k er   b e es),   f u r th e r   wea k en in g   its   lo ca s ea r ch   p er f o r m an ce .   T o   ad d r ess   th lim itatio n s   o f   t h o r ig in al   AB C   alg o r ith m ,   s ev er al  en h a n ce m en s tr ateg ies  h av b ee n   in tr o d u ce d   in   th p r o p o s ed   AABC   a lg o r ith m .   I n   th is   im p r o v ed   v e r s io n ,   th ex p lo r atio n   p h ase  tr ad itio n all y   p er f o r m ed   b y   th em p lo y e d   b ee s   in   AB C   is   r ep lace d   with   t h ex p lo r atio n   m ec h a n is m s   f r o m   th e   AOA.   T h is   s u b s titu tio n   lev er ag es  AOA’ s   s tr o n g   ex p lo r ato r y   ca p ab i liti es  th r o u g h   its   d iv is io n   an d   m u ltip licatio n   o p er ato r s ,   e n ab lin g   d u al - m o d s ea r ch   th at   en h a n ce s   s o lu tio n   d i v er s ity .   Ad d itio n ally ,   th e   o n lo o k er   b ee   p h ase   is   s p lit  in to   two   d is tin ct  s tag es.  T h f ir s s tag e,   r e f er r ed   to   as  th b ar o n   o n lo o k er   b ee   p h ase,   ad o p ts   AOA’ s   ex p lo itatio n   s tr ateg ies,  u tili zin g   ad d itio n   a n d   s u b tr ac tio n   o p er ato r s   to   allo b id ir ec tio n a s ea r ch   m o v em en t.   T h s ec o n d   s tag e,   ter m ed   th e   d u k e   o n lo o k er   b ee   p h ase,   ap p lies   m o d if ie d   v er s io n   o f   th e   s tan d ar d   o n lo o k e r   b ee   eq u atio n ,   as d etailed   in   ( 1 1 ) .     , =  ( ) +  ( 1 , 1 ) ( , , )   ( 1 1 )     T h b est - so - f ar   s o l u tio n ,   d en o ted   as   ( ) ,   is   u tili ze d   as  th r ef er en ce   p o in f o r   th s ea r c h   p r o ce s s   with in   th e   jjj - th   d im e n s io n .   T o   en h an ce   th ac cu r a cy   o f   th e   ex p l o itatio n   p h ase,   s tep   s ize  co n tr o l   p ar am eter ,   ,   is   in tr o d u ce d .   T h is   p ar am eter   g o v e r n s   th e   m ag n itu d o f   p o s itio n al  u p d ate s   n ea r   th e   o p tim al   s o lu tio n ,   th er e b y   im p r o v in g   lo ca l sear ch   r ef in em e n t.  T h v al u o f     is   co m p u ted   u s in g   ( 1 2 ) .       ( ) = 1 ( 1 ( ) )   ( 1 2 )     W h er   ( )   r ep r esen ts   th e   s tep   s ize   co ef f icien t   at  th e   cu r r en t   iter a tio n ,   with   t h s tep   s ize  v alu e   d ec r ea s in g   ex p o n e n tially   as  th iter atio n   n u m b er s   in cr ea s e.   T h s elec tio n   o f   th ex p o n e n tial  f u n ctio n   f o r   th s tep   s ize  p ar am eter   is   m o tiv ated   b y   its   h ig h   r ate  o f   c h an g e.   T h e   b ar o n   o n l o o k e r   b ee   ev alu ate s   f ea s ib le  s o lu tio n s   with o u u s in g   p r o b ab ilit y   eq u atio n ,   wh ile  th d u k o n lo o k er   b ee ' s   ev alu atio n   o f   f e asib le  s o lu tio n s   is   d eter m in ed   b y   th p r o b ab ilit y   v alu ca lcu lated   u s in g   ( 4 ) .   T h d u k o n l o o k er   b ee   o n ly   ev alu ates  th h ig h est - 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I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A r ith metic  a r tifi cia l b ee   co lo n o p timiz a tio n   a lg o r ith w ith   flexib le  ma n ip u la to r     ( Mo h d   R u z a in i H a s h im )   3795   q u ality   f o o d   b ased   o n   th p r o b ab ilit y   o f   th f o o d .   T h o n l o o k er   b ee   p h ase  in   th p r o p o s ed   AAB C   alg o r ith m   is   d iv id ed   i n to   two   ca teg o r ies b ar o n   an d   d u k o n lo o k er   b ee s to   f u r th er   s tr en g th e n   its   ex p lo itatio n   ca p ab ilit y .   T o   en s u r d iv er s ity   in   th s ea r ch   p r o ce s s ,   th o r ig in al  s co u b ee   eq u atio n   f r o m   th AB C   alg o r ith m   is   r etain e d   in   AABC   f o r   g en er atin g   n ew  f ea s ib le  s o lu tio n s   o n ce   th cu r r en s o lu tio n   h as  b ee n   f u lly   ex p lo ited .   B o th   th e   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n   p h ases   in   AABC   ar g u id ed   b y   th b est  s o lu tio n   id en tifie d   s o   f ar ,   wh ich   s er v es   as  r ef e r en ce   p o in t   to   d ir ec th s ea r ch   to war d   th e   g lo b al  o p tim u m .   Mo r eo v e r ,   t h p r o p o s ed   alg o r ith m   m ain tain s   an   eq u al  n u m b er   o f   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itati o n   ag e n ts ,   th er eb y   ac h iev i n g   b alan ce d   s ea r ch   p r o ce s s .   T h o v e r all  s tep s   o f   th AABC   alg o r ith m   ar illu s t r ated   in   Fig u r 1 ,   wh ile  its   d etailed   f r am ewo r k   is   p r esen ted   in   Alg o r ith m   1 .     Alg o r ith m   1 : A r ith m etic  ar tific ial  b ee   co lo n y   alg o r it h m   1:   Initialize population FS using (1)   2:   Evaluate fitness of each candidate solution using (3)   3:   Identify best solution so far   4:   Compute MOA and MOP using (5) and (8)   5:   Set iteration counter C_iter ← 0   6:   while C_iter < M_iter do   7:     Generate random numbers r1, r2, r3   8:     for each candidate solution in FS do   9:       if r1 > MOA then   10:         if r2 > 0.5 then   11:           Update solution using Equation (6)   12:         else   13:           Update solution using Equation (7)   14:         end if   15:       else   16:         if r3 > 0.5 then   17:           Update solution using Equation (9)   18:         else   19:           Update solution using Equation (10)   20:         end if   21:         Evaluate fitness of updated solution   22:         Apply greedy selection   23:         Memorize best solution   24:         trial_iter ← trial_iter + 1   25:       end if   26:     end for   27:     Calculate selection probability Pi using Equation (4)   28:     Set iter ← 1, t ← 0   29:     while t < FS do   30:       if rand() < Pi then   31:         Update step size using Equation (12)   32:         Update solution using Equation (11)   33:         Evaluate fitness of updated solution   34:         Apply greedy selection   35:         Memorize best solution   36:         trial_iter ← trial_iter + 1   37:         t ← t + 1   38:       end if   39:       if trial_iter > limit then   40:         Replace solution using Equation (1)   41:       end if   42:       Memorize best solution   43:       C_iter ← C_iter + 1   44:     end while   45:   end while   46:   Return best solution found       6.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h p r o p o s ed   AABC   a lg o r ith m   is   co m p r eh en s iv ely   ev alu at ed   b y   co n d u ctin g   ex p er im en ts   u s in g   f iv wid ely   r ec o g n ized   b en c h m ar k   f u n ctio n s ,   ea c h   f ea tu r in g   d is tin ct  an d   d iv er s lan d s ca p ch ar ac ter is tics   as  r ef er en ce d   in   [ 2 8 ] .   A d d itio n al ly ,   th e   alg o r ith m   is   ap p lied   to   r ea l - w o r ld   a p p licatio n   in v o lv in g   a   s in g le - lin k   m an ip u lato r   s y s tem ,   as  d etail ed   in   [ 1 8 ] .   T h p r im ar y   o b jectiv o f   th ese  ex p er im en ts   is   t o   th o r o u g h ly   ass ess   th alg o r ith m ' s   p er f o r m an ce   in   ter m s   o f   its   co n v er g en ce   s p ee d ,   r o b u s tn ess   ag ain s v ar iatio n s   in   in p u o r   co n d itio n s ,   an d   o v er all  ac cu r a cy   in   r ea ch i n g   o p tim al  s o lu tio n s .     6 . 1 .     A rit hm e t ic  a rt if icia l bee   co lo ny   ev a lua t io n us ing   ben chm a rk   f un ct io ns   T o   ass ess   th p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   AABC   alg o r ith m ,   s et  o f   f iv wid ely   r ec o g n ized   b en ch m ar k   f u n ctio n s   is   em p lo y ed th ese  f u n ctio n s   ar c o m m o n ly   u tili ze d   in   o p tim izatio n   r esear ch   [ 2 8 ] .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Octo b er   20 25 3 7 9 0 - 3 8 0 1   3796   alg o r ith m   is   test ed   o n   b o th   1 0 - d im e n s io n al  an d   1 0 0 - d i m en s io n al  v er s io n s   o f   th e   b en ch m ar k   f u n ctio n s   to   ev alu ate  its   s ca lab ili ty   an d   ef f ec tiv en ess .   Fo r   th is   ex p er im en t,  th p o p u latio n   s ize  is   s et   to   8 0 ,   with   tr ial  lim it  o f   5 0 ,   an d   t h s to p p in g   c o n d itio n   is   d ef in e d   as  m ax im u m   o f   3 , 0 0 0   cy cles.  T h co m p ar ativ r esu lts   f o r   b o th   th o r ig in al  AB C   alg o r it h m   an d   th p r o p o s ed   AABC   alg o r ith m   ac r o s s   th 1 0 an d   1 0 0 test   ca s es  ar s u m m ar ized   in   T a b le  1 .       T ab le  1 .   C o m p a r is o n   o f   r esu lts   o b tain ed   b y   AB C   an d   AAB C   o n   b en ch m ar k   p r o b lem s   with   1 0   a n d     100 - d im en s io n s   F u n c t i o n   A l g o r i t h m   1 0   D i m e n s i o n   1 0 0   D i me n si o n   A v e r a g e   S TD   A v e r a g e   S TD   F 1   S p h e r e   A B C   8 . 4 4 E - 17   1 . 8 5 E - 17   1 . 2 0 E - 11   1 . 0 2 E - 11   A A B C   0   0   5 . 0 3 E - 15   1 . 0 3 E - 14   F 2   A c k l e y   A B C   9 . 4 1 E - 15   2 . 5 7 E - 15   7 . 1 1 E - 05   3 . 2 5 E - 05   A A B C   8 . 8 8 E - 16   8 . 8 8 E - 16   1 . 5 8 E - 13   5 . 3 2 E - 14   F 3   R o s e n b r o c k   A B C   2 . 6 4 E - 02   1 . 8 0 E - 02   2 . 1 1 E+ 0 0   1 . 5 8 E+ 0 0   A A B C   2 . 4 5 E - 03   2 . 7 8 E - 03   1 . 4 8 E+ 0 2   6 . 6 2 E+ 0 1   F 4   G r i e w a n k   A B C   1 . 4 8 E - 11   5 . 8 1 E - 11   2 . 4 7 E - 07   1 . 1 0 E - 06   A A B C   0 . 0 0 E+ 0 0   0 . 0 0 E+ 0 0   2 . 3 4 E - 15   2 . 6 0 E - 15   F 5   R a st r i g i n   A B C   0 . 0 0 E+ 0 0   0 . 0 0 E+ 0 0   3 . 4 0 E+ 0 0   1 . 9 1 E+ 0 0   A A B C   0 . 0 0 E+ 0 0   0 . 0 0 E+ 0 0   5 . 0 0 E - 12   7 . 5 9 E - 12       T h tab les  p r esen th b est,  av er ag e,   m ed ian ,   wo r s t,  an d   s tan d ar d   d ev iatio n   v alu es  o f   th b en ch m ar k   f u n ctio n s   ac r o s s   3 0   in d ep e n d en r u n s .   Valu es  th at  s h o s u p er io r   p er f o r m an ce   f o r   ei th er   alg o r ith m   ar h ig h lig h ted   in   b o ld .   T h b en ch m ar k   s et  in clu d es  f u n ctio n s   F1   an d   F3 ,   wh ich   ar u n im o d al  with   s in g le  g lo b al  m in im u m .   T h ese  f u n ctio n s   ar s p ec if ically   d esig n ed   to   ev alu ate  t h alg o r ith m s   ex p lo itatio n   ca p ab ilit ies an d   co n v er g en ce   s p ee d .   T ab le  2   d em o n s tr ates  th at  th AABC   alg o r ith m   o u tp er f o r m s   th o r ig in al   AB C   alg o r ith m   o n   th e     F1   b en ch m ar k   f u n ctio n .   AABC   s u cc es s f u lly   r ea ch es  th g l o b al  m in im u m   o f   F1   ( i.e . ,   0 ) ,   co n s is ten tly   ac r o s s   m u ltip le  r u n s .   T h is   s u p er io r   p er f o r m a n ce   is   also   o b s er v ed   i n   th 3 0 - d im en s io n al  v er s io n   o f   F1 ,   wh er e   AABC   ac h iev es  b etter   av er ag an d   wo r s t - ca s r esu lts   co m p ar ed   to   th o r ig in al  AB C .   Fu r th er m o r e,   AABC   ex h ib its   g r ea ter   s tab ilit y ,   as  in d icate d   b y   its   lo wer   s tan d ar d   d ev iatio n .   T h is   im p r o v em e n in   ex p lo i tatio n   p r ec is io n   ca n   b attr ib u te d   to   th e   s tep   s ize   co n tr o m ec h an is m   em b ed d ed   in   th e   d u k o n lo o k er   b ee   p h ase.   Fo r   t h F3   b en ch m ar k   f u n cti o n ,   AABC   s u r p ass es  A B C   in   th 1 0 - d im en s io n al  ca s e,   d eliv er in g   b etter   av er ag e   p er f o r m an ce .   T h e   i m p r o v e d   r e s u l ts   c a n   b e   li n k e d   t o   t h e   r el a t i v e l y   l o w   c o m p l e x it y   o f   t h e   p r o b l e m   i n   l o w e r   d i m e n s i o n s ,   w h i c h   m a k e s   i t   ea s i e r   f o r   a l g o r i t h m s   t o   c o n v e r g e   t o   o p t i m al   s o l u t i o n s .   H o w ev e r ,   a s   t h e   p r o b l e m   d i m e n s i o n   i n c r e as e s ,   t h e   c o m p l e x i t y   g r o w s d u e   t o   t r a n s f o r m a t i o n s   s u c h   as   r o t a t i o n   a n d   c o n v o l u t i o n m a k i n g   i t   m o r e   c h a l l e n g i n g .   I n   th 1 0 0 - d im en s io n al  F3   f u n ctio n ,   A B C   o u tp er f o r m s   AABC .   T h d ec lin in   AABC s   p er f o r m an ce   at   h ig h er   d im en s io n s   is   p r im ar ily   d u e   to   its   ex p lo itatio n   m ec h an is m ,   wh ich   u s es  th g lo b al   b est   s o lu tio n   as  r ef er en ce   p o in t.   W h ile  th is   ap p r o ac h   ef f ec tiv el y   g u id es  th s ea r ch   t o war d   p r o m is in g   r eg i o n s ,   it  also   r ed u ce s   p o p u latio n   d iv e r s ity .   T h is   lo s s   in   d iv e r s ity   is   f u r th er   ex ac e r b ated   b y   th r o u le tte  wh ee s elec tio n   m ec h an is m ,   wh ich   ten d s   to   f av o r   s u p er   in d iv i d u als’ i.e . ,   h ig h ly   f it  s o lu ti o n s ca u s in g   th s ea r ch   to   co n v er g p r em at u r ely   ar o u n d   lim ited   ar ea s   o f   th s o lu tio n   s p ac e.   I n   co n t r ast,  th AB C   alg o r ith m ,   d esp ite  u s in g   th s am s elec tio n   s tr a teg y ,   m ain tain s   g r ea ter   d i v er s ity   b y   r ef e r en cin g   r an d o m ly   s elec ted   s o lu tio n s   d u r in g   th s ea r ch   p r o ce s s ,   wh i ch   co n tr ib u tes to   its   b etter   p er f o r m an ce   in   h ig h - d im en s io n al  p r o b lem s .       T ab le  2 .   Sta tis tical  r esu lts   o f   W ilco x o n   s ig n ed - r a n k   test   f o r   1 0 -   an d   1 0 0 - d im en s io n al  b e n c h m ar k   p r o b le m s   P r o b l e c o mp l e x i t y   10 - d i m e n si o n a l   1 0 0 - d i me n s i o n a l   F u n c t i o n   S i g n   p - v a l u e   S i g n   p - v a l u e   F1   +   2 . 0 0 E - 06   +   2 . 0 0 E - 06   F2   +   7 . 7 5 E - 07   +   2 . 0 0 E - 06   F3   +   2 . 0 0 E - 06   -   2 . 0 0 E - 06   F4   +   2 . 0 0 E - 06   +   2 . 0 0 E - 06   F5   =   1 . 0 0 E+ 0 0   +   2 . 0 0 E - 06   O v e r a l l   o u t c o m e   + / - /=   4 / 0 / 1   4 / 1 / 0       T h p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   AABC   alg o r ith m   is   f u r th er   ev al u ated   u s in g   m u ltimo d al   b en ch m ar k   f u n ctio n s   F2 ,   F4 ,   a n d   F5 .   Fu n ctio n   F2   p r esen ts   ch allen g in g   lan d s ca p e,   ch a r ac ter ized   b y   n ea r ly   f lat  o u ter   r eg i o n   an d   lar g ce n tr al  b asin .   T h is   s tr u ctu r i n cr ea s es  th r is k   o f   alg o r ith m s   g ettin g   tr ap p ed   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A r ith metic  a r tifi cia l b ee   co lo n o p timiz a tio n   a lg o r ith w ith   flexib le  ma n ip u la to r     ( Mo h d   R u z a in i H a s h im )   3797   lo ca m in im a.   Desp ite  th is ,   A AB C   d em o n s tr ates  s tr o n g   p er f o r m an ce   o n   F2 ,   ac h ie v in g   b e tter   o b jectiv e   v alu es   th an   th o r ig in al   AB C   alg o r ith m .   Similar ly ,   F5   p o s es  h ig h   r is k   d u to   its   n u m er o u s   lo ca o p tim a.   On   th is   f u n ctio n ,   AABC   o u tp er f o r m s   AB C   in   ter m s   o f   av er ag e,   wo r s t - ca s e,   an d   s tan d ar d   d ev iatio n   v alu es,  in d icatin g   g r ea ter   r o b u s tn ess   an d   co n s is ten cy .   T h im p r o v e d   p er f o r m a n ce   o f   AABC   o n   th ese  co m p l ex   lan d s ca p es  ca n   b attr ib u ted   to   t h en h an ce d   ex p lo r atio n   ca p a b ilit y   in tr o d u ce d   b y   th d iv is io n   a n d   m u ltip licatio n   o p e r ato r s .   R an d o m ly   alter n atin g   b etwe en   th ese  o p er ato r s   in   ea ch   ite r atio n   h elp s   m ain tain   p o p u la tio n   d iv er s ity   an d   r ed u ce s   th r is k   o f   p r e m atu r co n v er g en ce .   Fo r   f u n ctio n   F4 ,   wh ich   co n tain s   n u m er o u s   wid ely   s ca tter ed   lo ca l   m in im a,   AABC   co n s is ten tly   p r o d u ce s   b etter   m ed ian   v alu e s   th an   AB C .   T h AB C   alg o r i th m   r elies  s o lely   o n   th ad d itio n   o p er ato r   d u r in g   its   s ea r ch   p r o ce s s ,   wh ich   l im its   its   ab ilit y   to   escap e   lo ca o p tim a   d u e   to   in s u f f icien d ir ec tio n al  g u i d a n ce .   I n   co n tr ast,  AABC   s h o ws  s ig n if ican tly   im p r o v ed   r e s u lts ,   p ar ticu lar ly   in   h ig h er - d im en s io n al  in s tan ce s   o f   F4 ,   wh er it  ac h ie v es  s u p er io r   a v er ag a n d   b est  o b jectiv v alu es.  T h is   h ig h lig h ts   th e   alg o r ith m s   e n h an ce d   ex p lo r atio n   ab ilit y   wh en   tack lin g   c o m p lex   m u l tim o d al  p r o b lem s .   Ov er all,   th co m p ar is o n   r esu l ts   p r esen ted   in   T a b le  1   clea r l y   d em o n s tr ate  th at  th e   AABC   alg o r ith m   ex h ib its   s u p er io r   s ea r c h   ca p a b ilit ies  co m p ar ed   to   th e   o r ig i n al  AB C .   T h m o d if icatio n s   in tr o d u ce d   in   AABC   lead   to   a   m o r ef f ec tiv b alan ce   b etwe en   ex p lo r atio n   an d   ex p lo itatio n ,   en ab lin g   it  to   n av ig ate  c o m p lex   s ea r ch   s p ac es  m o r ef f icien tly .   T o   v er if y   th e   s ig n if ican ce   o f   th p er f o r m an c d if f er en ce s   b etwe en   th p r o p o s ed   AABC   alg o r ith m   an d   th o r ig in al  AB C   alg o r ith m ,   s tatis tical  s ig n if ican ce   test   is   co n d u cted .   T h W ilco x o n   s ig n ed - r an k   test wid ely   u s ed   n o n - p ar am etr ic   m eth o d is   s elec ted   d u to   i ts   ef f ec tiv en ess   in   h an d lin g   d ata  s ets  th at  d o   n o t   r eq u ir ass u m p tio n s   a b o u n o r m ality .   T h test   is   p er f o r m e d   at  5 s ig n if ican ce   lev el  t o   en s u r r elia b le  co m p ar is o n .   T a b le  2   p r esen ts   th co r r esp o n d in g   p - v alu es  an d   o u tco m es  o f   th test .   I n   th is   tab le,   th s y m b o ls   +’ ,   ,   an d   =’   r ep r esen c ases   wh er AABC   is   s tati s ti ca lly   s u p er io r ,   in f er io r ,   o r   c o m p ar ab le   to   AB C ,   r esp ec tiv ely .   T h is   s tati s tical  a n aly s is   s er v es  a s   r ig o r o u s   v alid atio n   o f   th im p r o v em en t s   in tr o d u ce d   in   th AAB C   alg o r ith m .     6 . 2 .     A rit hm e t ic  a rt if icia l bee   co lo ny   ev a lua t io n f o f lex ibl m a nip ula t o s y s t em   c o ntr o ller   T h AABC   alg o r ith m   is   em p lo y ed   to   o p tim ize  th tr ajec to r y   o f   FMS.  I n   th is   ap p licatio n ,   th g ain   v alu es  o b tain e d   f r o m   th A AB C   alg o r ith m   ar e   in teg r ate d   in to   PID   co n tr o ller   to   i m p r o v e   th e   s y s tem s   d y n am ic  r esp o n s e.   T h ef f ec tiv en ess   o f   th alg o r ith m   is   ass es s ed   u s in g   s ev er al  er r o r - b ased   p er f o r m an ce   m etr ics.  T h ev alu atio n   p r o ce s s   co m p r is es  s er ie s   o f   s im u l atio n   ex p er im e n ts ,   in clu d in g   er r o r   m in im izatio n ,   tr an s ien r esp o n s an aly s is ,   h u b   an g le  p er f o r m a n ce   ass ess m en t,  an d   s in g le - o b jectiv o p tim izatio n   in v o lv in g   m u ltip le  co n tr o p ar a m eter s .   Fo r   all  s im u latio n s ,   th e   p o p u latio n   s ize  is   s et  to   3 0 ,   with   p r o b lem   d im en s io n ality   o f   3 .   T h alg o r ith m   is   ex ec u ted   f o r   1 0 0   iter at io n s ,   with   tr ial  lim it o f   5 0 .   T h s ea r ch   s p ac f o r   th o p tim izatio n   p r o ce s s   is   co n s tr ain ed   with in   th r a n g o f   [ 0 ,   1 0 ] .   T o   ev alu ate  th p er f o r m a n ce   o f   th PID   co n tr o ller ,   t h r ee   er r o r   m etr ics  ar em p lo y ed in t eg r al  tim e   ab s o lu te  er r o r   ( I T AE ) ,   in teg r al  ab s o lu te  er r o r   ( I AE ) ,   an d   i n teg r al  s q u ar er r o r   ( I SE) .   T h p r o p o s ed   AAB C   alg o r ith m   is   ex ec u ted   o v er   1 0   in d e p en d e n tr ials   to   d eter m in th e   o p tim al   v alu es  o f   t h p r o p o r tio n al  g ain   ( )   in teg r al  g ain   ( ) ,   an d   d e r iv ativ g ain   ( )   o f   th PID   co n tr o ller .   F o r   ea ch   er r o r   m etr ic,   th b est  r esu lt   am o n g   th 1 0   t r ials   is   s elec te d   f o r   p e r f o r m an ce   ev alu atio n .   Ad d itio n ally ,   th c o m p u tatio n al  tim r e q u ir ed   b y   th alg o r ith m   is   r ec o r d e d   to   as s ess   it s   ef f icien cy   in   m in im izi n g   th er r o r   c r iter ia.   T h r esu lts ,   s u m m ar ized   in   T ab le  3   an d   illu s tr ated   in   Fi g u r e   2 ,   co m p ar t h p er f o r m an ce   o f   th e   AAB C   alg o r ith m   with   th o r ig in al  AB C   a lg o r ith m .   I n   th e   tab le,   b o ld f ac v alu es  in d ica te  th lo west  er r o r   ac h iev ed   f o r   ea c h   m etr ic.   T h f in d in g s   clea r l y   s h o th at  AAB C   o u tp er f o r m s   AB C   ac r o s s   all  th r ee   er r o r   cr iter ia.   Fu r th er m o r e,   AABC   d em o n s tr ates  s h o r ter   co m p u ta tio n al  tim es,  in d icatin g   im p r o v ed   ef f icien cy .   T h e   s u p er io r   p er f o r m an ce   o f   AABC   ca n   b attr ib u ted   to   its   e n h an ce d   ex p l o r atio n   ca p ab ilit y ,   wh ich   allo ws  th s ea r ch   ag en ts   to   ex p lo r e   th s o lu tio n   s p ac e   m o r b r o ad ly ,   t h u s   in cr ea s in g   p o p u latio n   d iv er s ity .   At  th s am e   tim e,   AABC   ex h ib its   s tr o n g   e x p lo itatio n   ca p ab ilit ies,  en ab li n g   it  to   co n v er g to   lo wer   e r r o r   v al u es  co m p a r ed   to   AB C .   W h ile  co m p u tatio n al  tim ten d s   to   in cr ea s wit h   p o p u latio n   s ize  d u to   th e   h ig h er   n u m b er   o f   ca n d id ate  s o lu tio n s   b ein g   e v a lu ated ,   AABC   s till   m ain tain s   f aster   p e r f o r m an ce   u n d er   th e   g iv en   s ettin g s .   I n   ter m s   o f   PID   tu n in g ,   AABC   c o n s is ten tly   p r o d u ce s   s m aller   g ain   v alu es  th an   AB C ,   r e s u ltin g   in   im p r o v e d   er r o r   m etr ics  f o r   th PID   co n tr o ller .   T h co n v er g en ce   p lo ts   i n   Fig u r 2   f u r th er   c o n f ir m   AAB C ' s   ad v an tag e,   s h o win g   th at   it  s tar ts   f r o m   a   l o wer   in itial  er r o r   an d   co n v er g es  m o r e   r ap id ly .   T h is   is   d u e   t o   AABC s   g u id ed   s ea r ch   m ec h an is m ,   w h ich   s el ec ts   th b est - p er f o r m in g   in d iv id u al  in   th e   p o p u latio n   as  r e f er en ce   p o in f r o m   th v er y   f ir s t iter atio n .     Un d er   t h I AE   cr iter io n ,   t h AB C   alg o r ith m   ex h i b its   s h o r ter   s ettlin g   tim ( )   co m p a r ed   to   t h AAB C   alg o r ith m .   T h is   is   p r i m ar ily   d u to   th e   in f lu e n ce   o f   th in te g r al  g ain ,   wh ich   p lay s   s ig n if ica n r o le  in   th ac cu m u latio n   o f   er r o r   o v e r   tim e.   As  th in teg r al  co m p o n en t in cr ea s es in   r esp o n s to   ev en   s m all  er r o r s ,   th s y s tem   ten d s   to   tak lo n g e r   to   s tab ilize.   T h AB C   alg o r ith m   f ea tu r es  h i g h er   i n teg r al   g ain   th an   AABC ,   co n tr ib u tin g   to   th is   f aster   s ettlin g   tim e.   Ho wev er ,   AB C   also   in co r p o r ates  h ig h er   d er i v ativ g ain ,   wh ic h   co u n ter ac ts   th ef f ec ts   o f   its   l ar g er   in teg r al  g ain .   Ad d itio n a lly ,   b ec au s th I AE   cr iter io n   in h er en tly   lead s   to   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  14 ,   No .   3 ,   Octo b er   20 25 3 7 9 0 - 3 8 0 1   3798   s lo wer   s y s tem   r esp o n s es,  th in clu s io n   o f   s tr o n g er   d er iv a tiv co m p o n e n h elp s   m itig ate  th is   d r awb ac k   b y   ac ce ler atin g   s y s tem   co r r ec tio n .   I n   ter m s   o f   o v er s h o o ( O S),   th AABC   alg o r ith m   o u t p er f o r m s   AB C   b y   p r o d u cin g   lo wer   OS   v al u e.   T h is   im p r o v em e n is   attr ib u ted   to   AABC s   s m al ler   p r o p o r tio n al  an d   in te g r al   g ain s ,   wh ich   h elp   s u p p r ess   o s cillato r y   b eh a v io r   an d   en h an c s y s tem   s tab ilit y .   W h en   ev al u atin g   th e   r is tim e   ( ) ,   AABC   d em o n s tr ates  f aste r   r esp o n s co m p ar ed   to   AB C ,   in d icatin g   th at  it  r ea c h es  th d esire d   o u tp u t   lev el  m o r q u ick ly .   W h ile  f o r   I SE  cr iter ia,   t h tw o   alg o r ith m s   p er f o r m   e q u ally   well  in   s ettlin g   tim b ec au s th ey   h av e   th lo west  v alu es  o f   in teg r al  an d   d er iv ativ g ai n .   Ho wev er ,   AB C   alg o r ith m   b ea ts   AAB C   alg o r ith m   in   OS   b ec au s AABC   a lg o r ith m   d o e s   n o h av en o u g h   in te g r al  g a in   to   b alan ce   th h ig h   p r o p o r tio n al  g ain .   AABC   alg o r ith m   p e r f o r m   b etter   wh e r it  r ea cts  f aster   in   ter m   o f   r is tim th an   o r ig in al  AB C   alg o r ith m .   Fo r   th e   I T AE   cr iter ia,   AABC   alg o r ith m   o u tp er f o r m s   AB C   alg o r ith m   in   s ettlin g   tim an d   OS .   B u AABC   alg o r ith m   h as  th s lo west  r is tim b ec a u s it  s tar ts   f r o m   t h h ig h est  v alu co m p a r ed   t o   AB C   alg o r it h m ,   wh ich   h in d er s   its   co n v er g en ce .   T h is   is   b ec au s I T AE   h as th m o s t slu g g is h   in itial r esp o n s e.       T ab le  3 .   Ou tco m es f o r   o u tp u r esp o n s f lex ib le  m a n ip u lato r   s y s tem   ex p er im en t   Er r o r   c r i t e r i a   I A E   I S E   I TA E   P a r a me t e r   A B C   A A B C   A B C   A A B C   A B C   A A B C       2 . 8 1 8   1 . 8 8 7   9 . 3 7 7   9 . 4 2 1   5 . 6 3 1   5 . 1 8 6       1 . 8 3 6 E - 08   0 . 0 0 0   1 . 0 8 1 E - 06   0 . 0 0 0   1 . 0 5 2 E - 07   0 . 0 0 0       0 . 9 5 3   0 . 6 6 7   2 . 5 8 6   2 . 5 8 9   1 . 8 6 3   1 . 7 3 0   Er r o r   1 . 2 1 5 E + 0 2   1 . 1 9 7 E + 0 2   8 . 1 2 3 E + 0 3   8 . 1 2 2 E + 0 3   4 . 3 6 5 E + 0 2   4 . 3 6 0 E + 0 2   T s1   ( s)   0 . 2 0 0   0 . 7 9 8   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   T r1   ( ms)   5 3 6 . 5 2 9   5 3 5 . 1 3 2   4 5 0 . 4 9 5   4 4 8 . 9 7 1   8 5 2 . 5 1 0   8 6 2 . 5 9 5   OS 1   ( %)   0 . 0 8 5   0 . 0 0 0   5 . 1 7 8   5 . 3 7 6   0 . 4 0 4   0 . 3 7 3   T s2   ( s)   0 . 4 8 7   1 . 0 2 2   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   T r2   ( ms)   6 4 8 . 3 4 2   6 6 3 . 7 3 0   5 9 9 . 7 3 9   5 9 8 . 4 4 0   6 4 3 . 3 0 1   6 4 5 . 8 2 8   OS 2   ( %)   9 . 8 6 3   7 . 2 6 5   3 2 . 6 1 0   3 3 . 0 4 0   1 0 . 0 5 0   9 . 0 5 4   T s3   ( s)   2 . 5 0 1   2 . 6 9 8   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 5 2 5   T r3   ( ms)   9 1 4 . 8 4 9   5 9 0 . 7 3 8   5 2 0 . 7 7 1   5 1 6 . 8 2 9   8 8 3 . 4 2 8   8 8 7 . 2 2 4   OS 3   ( s)   0 . 0 0 0   0 . 0 0 0   0 . 8 9 1   0 . 9 0 5   0 . 1 5 9   0 . 1 1 3                 Fig u r 2 .   Ou t p u t r esp o n s f lex ib le  m an ip u lato r   s y s tem   ex p er im en t w ith   d if f er e n t e r r o r   cr ite r ia   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A r ith metic  a r tifi cia l b ee   co lo n o p timiz a tio n   a lg o r ith w ith   flexib le  ma n ip u la to r     ( Mo h d   R u z a in i H a s h im )   3799   7.   CO NCLU SI O N   T h AABC   alg o r ith m   is   r ef in ed   v ar ian o f   th s tan d ar d   AB C   a lg o r ith m ,   d esig n ed   s p e cif ically   to   en h an ce   t h o p tim izatio n   p er f o r m an ce   o f   FMS .   T h is   im p r o v em en aim s   to   o v er co m e   k ey   s h o r tco m in g s   o f   th e   o r ig in al  AB C ,   p ar ticu lar ly   b y   s tr en g t h en in g   g lo b al  ex p lo r atio n   a n d   r ed u ci n g   th e   r is k   o f   p r em at u r e   co n v er g en ce   to   s u b o p tim al  s o l u tio n s .   I n   th is   m o d if ied   ap p r o ac h ,   th em p l o y ed   b ee   p h ase  is   r ep lace d   with   th e   ex p lo r atio n   m ec h a n is m   d er i v ed   f r o m   th e   AOA,   in tr o d u cin g   m o r s y s tem atic  a n d   ef f icien t   s ea r ch   m eth o d o l o g y .   Ad d itio n ally ,   th AAB C   alg o r ith m   in co r p o r at es th g lo b al  b est s o lu tio n   as a   d y n am ic  r ef e r en ce   p o in th r o u g h o u t   th o p tim iz atio n   p r o ce s s   to   ac ce ler ate  c o n v er g en ce .   T o   e n h an ce   lo c al  ex p lo itatio n ,   th o n lo o k er   b ee   p h ase  is   r estru ctu r ed   in to   two   d is tin ct  co m p o n en ts ,   co u p led   with   a   s tep - s ize  co n tr o l   m ec h an is m   th at  en ab les  p r ec is f i n e - tu n i n g   d u r in g   th lo ca l   s ea r ch   p h ase.   T h ese  en h an ce m en ts   co ll ec tiv ely   r esu lt  in   a   m o r b ala n ce d   a n d   e f f ec tiv s ea r ch   s tr ateg y   co m p ar ed   to   t h o r ig i n al  AB C   alg o r ith m .   T h p er f o r m a n ce   o f   AAB C   h as  b ee n   r ig o r o u s ly   v alid ated   th r o u g h   c o m p r eh en s i v test in g   u s in g   ten   wid ely   a cc ep ted   b en c h m ar k   f u n ctio n s .   Acr o s s   th ese  f u n cti o n s ,   AABC   co n s is ten tly   d em o n s tr ated   s u p er io r   r esu lts   in   ter m s   o f   co n v e r g en ce   s p ee d ,   s o lu tio n   ac cu r ac y ,   an d   r esu lt  s tab ilit y .   Fu r t h er   i n s ig h ts   in to   its   co n v er g en ce   d y n a m ics  an d   s tatis tical  p er f o r m an ce   m etr ics  af f ir m   i ts   ef f ec tiv en ess .   T o   ex am in e   th alg o r ith m ' s   p r ac tical  r elev an ce ,   th AABC   alg o r ith m   was  ap p lied   to   o p ti m ize  th co n tr o p ar a m eter s   o f   FMS .   E x p er im en tal  ev alu a tio n s   u s in g   v ar io u s   p er f o r m an ce   in d icato r s   r ev ea led   th at  AABC   o u tp e r f o r m e d   th e   co n v en tio n al   AB C   alg o r ith m ,   d eliv er in g   n o tab le  im p r o v em e n ts   in   co n tr o p r ec is io n .   C o m p a r ativ a s s es s m en ts   with   o th er   AB C - b ased   v ar ian ts   also   co n f ir m e d   th e   AABC s   co m p e titi v ed g e.   T h ese  o u tco m es  h i g h lig h t h alg o r ith m ' s   r o b u s tn ess   an d   e f f icien cy   as  an   o p tim izatio n   to o l.  Fu tu r r esear ch   m ay   ex p l o r h y b r id izin g   AABC   with   o th er   m etah eu r is tic  tech n iq u es   o r   in tellig en s y s tem s s u ch   as  GA PSO ,   o r   n eu r al  n etwo r k s to   ex ten d   its   ca p ab ilit ies  f o r   ad d r ess in g   m o r e   co m p lex   a n d   h i g h - d im e n s io n a l o p tim izatio n   p r o b lem s .       ACK NO WL E DG M E N T S   T h au th o r s   wo u l d   lik to   ex p r ess   th eir   s in ce r ap p r ec i atio n   to   th C en tr f o r   R esear ch   an d   I n n o v atio n   Ma n a g em en ( C R I M) ,   th Facu lty   o f   E lectr ical  T ec h n o lo g y   an d   E n g in e er in g   ( FTKE ) ,   a n d   Un iv er s iti T ek n ik al  Ma lay s ia  Me lak ( UT eM )   f o r   th eir   c o n t in u o u s   s u p p o r t.       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was  f u n d ed   b y   th Min is tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n   Ma lay s ia  u n d er   t h Fu n d am en tal  R esear ch   Gr an t Sch em ( FR GS/1 /2 0 2 2 /TK 0 7 /UT E M/0 2 /6 3 ) .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Mo h d   R u za in i H ash im                               Ah m ad   Fit r i M az lan                               M o h a m m a d   O s m a n   T o k h i                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       I NF O RM E CO NS E N T   No t a p p licab le.       E T H I CAL AP P RO V AL   No t a p p licab le.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.