Tối ưu hóa là một lĩnh vực tối quan trọng có tính ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực
như quy hoạch tài nguyên, thiết kế chế tạo máy, điều khiển tự động, quản trị kinh doanh,
kiến trúc đô thị, công nghệ thông tin, xây dựng các hệ hỗ trợ ra quyết định trong quản lý
và phát triển các hệ thống lớn. Các mục tiêu của tối ưu hóa là cực tiểu tài nguyên và chi
phí sử dụng, cũng như tối đa hóa lợi nhuận, hiệu năng và tính chính xác. Vì thời gian,
tiền bạc và tài nguyên luôn bị giới hạn trong các ứng dụng thực tế nên chúng ta phải tìm
ra giải pháp để sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên có giá trị này trong điều kiện có
một số ràng buộc nhất định kèm theo. Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ,
các bài toán tối ưu phát sinh từ thực tế cuộc sống ngày càng đa dạng và phức tạp khi số
chiều của các bài toán thực tế ngày càng lớn. Bởi vì tính liên hệ và tương quan giữa các
biến với nhau ngày một gia tăng nên các vấn đề này không thể được giải quyết trong giới
hạn thời gian hợp lý và cho ra lời giải chính xác. Kích thước và độ phức tạp của các bài
toán thực tế yêu cầu sự phát triển của các kỹ thuật mới có thể tìm kiếm lời giải chấp nhận
được trong một khoảng thời gian cho phép. Các thuật toán tìm kiếm lời giải chính xác
không thể giải quyết được các bài toán này trong một khoảng thời gian giới hạn. Khi đó
việc sử dụng các thuật toán xấp xỉ là một lựa chọn phù hợp để tìm thấy các lời giải gần
tối ưu. Qua nhiều thập kỷ, các khái niệm, kỹ thuật và các ứng dụng tính toán được lấy
cảm hứng từ tự nhiên đã được phát triển để giải quyết các bài toán tối ưu một cách hiệu
quả. Tính toán lấy cảm hứng từ tự nhiên có thể giải quyết các bài toán trong hầu hết các
lĩnh vực từ mạng cảm biến không dây, mạng máy tính, an toàn thông tin, công nghiệp rô
bốt, công nghệ y sinh, các hệ thống điều khiển, xử lý song song, khai phá dữ liệu, các hệ
thống quản lý và tiêu thụ năng lượng, xử lý ảnh và nhiều lĩnh vực khác. Thiết kế các
thuật toán lấy cảm hứng từ tự nhiên liên quan đến việc chọn các phương pháp biểu diễn
phù hợp cho bài toán, đánh giá chất lượng của các lời giải thông qua hàm mục tiêu, và
định nghĩa các phương pháp để sinh ra lời giải mới cho bài toán. Các thuật toán này mô
phỏng các cấu trúc và hành vi của các hệ thống phức tạp trong tự nhiên. Vì các nguồn
cảm hứng từ tự nhiên rất đa dạng nên có nhiều thuật toán khác nhau đã được đề xuất. Tuy
nhiên, những cách phân loại nguồn cảm hứng trong các nghiên cứu vẫn chưa thống nhất
và bao phủ hết những thuật toán hiện có. Cùng với đó, hiện nay vẫn chưa có nghiên cứu
nào ở Việt Nam thực hiện việc phân loại này và các thuật toán lấy cảm hứng từ tự nhiên
vẫn là một nghiên cứu khá mới mẻ trong nước. Bởi thế, một yêu cầu bức thiết là phải có
một phương pháp phân loại các nguồn cảm hứng này một cách phù hợp. Trong nghiên
cứu này, chúng tôi sẽ đề xuất một hướng phân loại mới cho các thuật toán lấy cảm hứng
từ tự nhiên cũng như giới thiệu tổng quan về một số thuật toán mới trong lĩnh vực này để
đóng góp một nguồn tài liệu tham khảo có giá trị phục vụ cho các nghiên cứu về sau.