当前位置： 首页 > news >正文 关键词能报价的网站河南安阳市区号 news 2025/10/28 19:30:15 关键词能报价的网站,河南安阳市区号,eclipse 开发jsp网站开发,360浏览器主页一、蚁群算法 蚁群算法是一种智能优化算法#xff0c;通过蚁群优化求解复杂问题#xff0c;ACO在离散优化问题方面有比较好的优越性。 蚁群算法是一种用来寻找优化路径的概率型算法。它由Marco Dorigo于1992年在他的博士论文中提出#xff0c;其灵感来源于蚂蚁在寻找…一、蚁群算法 蚁群算法是一种智能优化算法通过蚁群优化求解复杂问题ACO在离散优化问题方面有比较好的优越性。 蚁群算法是一种用来寻找优化路径的概率型算法。它由Marco Dorigo于1992年在他的博士论文中提出其灵感来源于蚂蚁在寻找食物过程中发现路径的行为。二、算法背景 单只蚂蚁的行为及其简单行为数量在10种以内但成千上万只蚂蚁组成的蚁群却能拥有巨大的智慧这离不开它们信息传递的方式——信息素。 蚂蚁在行走过程中会释放一种称为“信息素”的物质用来标识自己的行走路径。在寻找食物的过程中根据信息素的浓度选择行走的方向并最终到达食物所在的地方。 信息素会随着时间的推移而逐渐挥发。 在一开始的时候由于地面上没有信息素因此蚂蚁们的行走路径是随机的。蚂蚁们在行走的过程中会不断释放信息素标识自己的行走路径。随着时间的推移有若干只蚂蚁找到了食物此时便存在若干条从洞穴到食物的路径。由于蚂蚁的行为轨迹是随机分布的因此在单位时间内短路径上的蚂蚁数量比长路径上的蚂蚁数量要多从而蚂蚁留下的信息素浓度也就越高。这为后面的蚂蚁们提供了强有力的方向指引越来越多的蚂蚁聚集到最短的路径上去。 1高度结构化的组织——虽然蚂蚁的个体行为极其简单但由个体组成的蚁群却构成高度结构化的社会组织蚂蚁社会的成员有分工有相互的通信和信息传递。 2自然优化——蚁群在觅食过程中在没有任何提示下总能找到从蚁巢到食物源之间的最短路径当经过的路线上出现障碍物时还能迅速找到新的最优路径。 3信息正反馈——蚂蚁在寻找食物时在其经过的路径上释放信息素外激素。蚂蚁基本没有视觉但能在小范围内察觉同类散发的信息素的轨迹由此来决定何去何从并倾向于朝着信息素强度高的方向移动。 4自催化行为——某条路径上走过的蚂蚁越多留下的信息素也越多随时间蒸发一部分后来蚂蚁选择该路径的概率也越高。三、算法基本思想 1根据具体问题设置多只蚂蚁分头并行搜索。 2每只蚂蚁完成一次周游后在行进的路上释放信息素信息素量与解的质量成正比。 3蚂蚁路径的选择根据信息素强度大小初始信息素量设为相等同时考虑两点之间的距离采用随机的局部搜索策略。这使得距离较短的边其上的信息素量较大后来的蚂蚁选择该边的概率也较大。 4每只蚂蚁只能走合法路线经过每个城市1次且仅1次为此设置禁忌表来控制。 5所有蚂蚁都搜索完一次就是迭代一次每迭代一次就对所有的边做一次信息素更新原来的蚂蚁死掉新的蚂蚁进行新一轮搜索。 6更新信息素包括原有信息素的蒸发和经过的路径上信息素的增加。 7达到预定的迭代步数或出现停滞现象所有蚂蚁都选择同样的路径解不再变化则算法结束以当前最优解作为问题的最优解。四、表示方式 4.1 参数表示 4.2 计算公式 五、算法步骤 六、蚁群算法解决旅行商问题 6.1 问题提出 6.2 实例 假设5个城市的TSP问题然由于某种原因城市道路均是单行道即A-B和B-A的距离不相同也就是说这是一个不对称的TSP问题。现在城市距离信息如下表6.3 参数设置—初始化 6.4 计算步骤 根据初始化信息素得到初始化信息素矩阵启发式矩阵对每个节点求对应的参数首先求第一次迭代第一只蚂蚁第一次迭代第二只蚂蚁第一次迭代第三只蚂蚁第一次迭代第四只蚂蚁第一次迭代第五只蚂蚁第一次迭代完成更新信息素矩阵信息素挥发系数为0.5。至此第一代蚂蚁全部周游完成重新随机生成第二代蚂蚁进行迭代。 第二次迭代第一只蚂蚁第二次迭代第二只蚂蚁第二次迭代第三只蚂蚁第二次迭代第四只蚂蚁第二次迭代第五只蚂蚁6.5 结论 当出现停滞现象的时候说明已经得到最优解算法结束。 我们发现在第二次迭代的时候五只蚂蚁走的是同一条路所以算法收敛结束。 最优路径A-E-D-C-B-A, 最优路径的距离为9.七、蚁群算法特点 蚁群算法是一种基于多主体的智能算法不是单个蚂蚁行动而是多个蚂蚁同时搜索具有分布式的协同优化机制。 本质上属于随机搜索算法概率算法具有概率搜索的特征。 是一种全局搜索算法能够有效地避免局部最优。 1较强的鲁棒性——稍加修改即可应用于其他问题 2分布式计算——本质上具有并行性 3易于与其他启发式算法结合。转载自 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