الگوریتم گرگ خاکستری یک الگوریتم فرا ابتکاری الهام گرفته از طبیعت است که از اساس آن ساختار سلسله‌مراتبی و رفتار اجتماعی گرگ‌ها در زمان شکار می‌باشد. الگوریتم GWO مبتنی بر جمعیت است و فرایند ساده‌ای را در تنظیمات دارد و به‌راحتی قابلیت تعمیم به مسائل با ابعاد بزرگ را داراست.
الگوریتم گرگ خاکستری GWO یا Grey Wolf Optimizer یک الگوریتم فرا ابتکاری الهام گرفته از طبیعت است که از اساس آن ساختار سلسله‌مراتبی و رفتار اجتماعی گرگ‌ها در زمان شکار می‌باشد. الگوریتم GWO مبتنی بر جمعیت است و فرایند ساده‌ای را در تنظیمات دارد و به‌راحتی قابلیت تعمیم به مسائل با ابعاد بزرگ را داراست. در پیاده‌سازی این پروژه، چهار نوع از گرگ‌های خاکستری مانند آلفا، بتا، دلتا و امگا برای شبیه‌سازی سلسله‌مراتب رهبری استفاده‌شده است که در آن سه‌گام اصلی از شکار، جستجو برای طعمه، محاصره طعمه و حمله به طعمه، اجرا می‌شوند. نتایج شبیه‌سازی که با الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) نیز مقایسه شده است، نشان می‌دهد که الگوریتم گرگ خاکستری GWO عملکرد بهتری را حاصل‌شده است.
ساختار سلسله‌مراتبی و رفتار اجتماعی گرگ‌های خاکستری:
گرگ‌های خاکستری در رأس زنجیره غذایی هستند و زندگی اجتماعی دارند. تعداد متوسط گرگ‌های هر گله بین ۵ تا ۱۲ است. در هر گله ۴ رتبه اصلی وجود دارد
1. گرگ‌های رهبر گروه الفا (alpha) نامیده می‌شوند که می‌توانند مذکر یا مؤنث باشند. این گرگ‌ها بر گله مسلط هستند و مواردی مانند محل استراحت یا نحوه شکار را مدیریت می‌کنند؛ اما علاوه بر رفتار مسلط گرگ‌های alpha، نوعی ساختار دموکراتیک هم در گروه دیده می‌شود.
2. گرگ‌های بتا (beta): کمک به گرگ‌های alpha در فرایند تصمیم‌گیری بوده و همچنین مستعد انتخاب شدن به‌جای آن‌ها هستند.
3. گرگ‌های دلتا (delta): پایین‌تر از گرگ‌های beta و شامل گرگ‌های پیر، شکارچی‌ها و گرگ‌های مراقبت‌کننده از نوزادان.
4. گرگ‌های امگا (omega): پایین‌ترین مرتبه در هرم سلسله‌مراتب که کمترین حق را نسبت به بقیه اعضای گروه دارند. بعد از همه غذا می‌خورند و در فرایند تصمیم‌گیری مشارکتی ندارند.
فرایند شکار گرگ‌های خاکستری:
شامل ۳ فاز اصلی است:
1. مشاهده شکار، ردیابی و تعقیب آن (tracking and approaching)
2. نزدیک شدن، احاطه کردن (حلقه زدن) به دور شکار و گمراه کردن آن تا زمانی که از حرکت بازبماند (Pursing and encircling)
3. حمله به شکار (attacking)
بهینه‌سازی با استفاده از گرگ‌های alpha, beta و delta انجام می‌شود. یک گرگ به‌عنوان alpha هدایت‌کننده اصلی الگوریتم فرض می‌شود و یک گرگ beta و delta نیز مشارکت دارند و بقیه گرگ‌ها به‌عنوان دنبال کننده آن‌ها محسوب می‌شوند.
