aai51自然計(jì)算及群體智能-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 一條蟻巢到食物源的最佳路徑 – 適應(yīng)環(huán)境變化：出現(xiàn)障礙 – 方法：蟻過(guò)留素（雁過(guò)留聲），聞素而跟 – 信息正反饋 32 良性循環(huán) ： 路好（有食且近） ?蟻多 ?信息素多 ?蟻多 ….. （隨時(shí) 會(huì)蒸發(fā)掉一部分）， 開(kāi)始 ： 信息素濃度 路短 素濃。 ? 兩家飯店，一家熱熱火火，一家門可羅雀，選哪家？ ? 選登山旅游線，一般人選人氣多的（信息素濃的） ? 信息素啟發(fā)性知識(shí)：人氣高的，自有其優(yōu)點(diǎn) ? 飯店請(qǐng)名人寫詩(shī)歌作畫、寫對(duì)聯(lián)，留下信息素 ? 商業(yè) ”托” , 假造信息素 ? 優(yōu)勢(shì)： 并行 +分布 +信息素 ?70%選紅火的， ?不一定每人是這樣 ?稱為按概率 .選紅火的 38 雙橋?qū)嶒?yàn) (Goss S, 1989) Naturwissenschaften 76, 579581 (1989) Selfanized Shortcuts in the Argentine Ant S. Goss, S. Aron, J. L. Deneubourg, and J. M. Pasteels Unit of Behavioural Ecology, . 231, Universit6 Libre de Bruxelles, B 1050 Bruxelles 39 Fig. 1. A colony of I humilis selecting the short branches on both modules of the bridge a) one module of the bridge b) and c): photos taken 4 and 8 min after placement of the bridge 40 雙橋?qū)嶒?yàn)數(shù)學(xué)模型 ()()( ) ( )hAA hhABmkPmm k m k??? ? ?假設(shè)條件： 非對(duì)稱橋上的信息量與過(guò)去一個(gè)時(shí)間段內(nèi)經(jīng)過(guò)該橋的螞蟻數(shù)目成正比； 某一時(shí)刻螞蟻按照橋上殘留的信息量多少來(lái)選擇其中某座橋 經(jīng)過(guò)該橋的螞蟻數(shù)目越多則橋上的殘留信息量就越大 設(shè)短橋?yàn)?A，長(zhǎng)橋?yàn)?B， mA和 mB分別表示經(jīng)過(guò)橋 A和橋 B的螞蟻數(shù)目 mA + mB = m 當(dāng)所有 m只螞蟻都經(jīng)過(guò)兩座橋之后，第 m+1只螞蟻選擇橋 A的概率為： 而選擇橋 B的概率為： ( ) 1 ( )BAP m P m??41 ? 參數(shù) h 和 k用以匹配真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ? 第 m+1只螞蟻首先計(jì)算 ? 然后生成一個(gè)在區(qū)間 [0,1]上均勻分布的隨機(jī)數(shù) ? 若 ，則選擇橋 A，否則選擇橋 B ()APm()APm???()APm? ?42 發(fā)展 ? 意大利學(xué)者 M Dorigo， Vmaniezzo和 A Colorni ? 20世紀(jì) 90年代 ：螞蟻系統(tǒng)（ ant system， AS） ? 求解旅行商問(wèn)題（ Traveling Salesman Problem，簡(jiǎn)稱 TSP） ? 90年代中期，用于廣泛領(lǐng)域，取得成果 ? M Dorigo 發(fā)展為優(yōu)化技術(shù) 蟻群優(yōu)化 ? （ Ant Colony Optimization，簡(jiǎn)稱 ACO） ? W J Gutjahr ： ACO的收斂性 ? 用于合優(yōu)化，函數(shù)優(yōu)化、系統(tǒng)辨識(shí)、機(jī)器人路徑規(guī)劃、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡(luò)路由 43 ACO國(guó)際研討會(huì) ? ACO國(guó)際研討會(huì) ? 199 2022年、 2022年、 2022年， 2022年，比利時(shí)布魯塞爾大學(xué) 44 基本蟻群算法的數(shù)學(xué)模型 45 P、 NP、 NPC、 NPhard問(wèn)題 ? P類問(wèn)題 – 所有可用 DTM (Deterministic onetape Turing Machine) 在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)求解的判定問(wèn)題 Π的集合。即螞
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