蚁群算法基本理解

1.什么是蚁群算法:
蚁群算法(ant colony optimization, ACO),又称蚂蚁算法,是一种用来在图中寻找优化路径的机率型算法。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。蚁群算法是一种模拟进化算法,初步的研究表明该算法具有许多优良的性质,并且现在已用于我们生活的方方面面。
2.基本原理:
1)当周围没有信息素指引时,蚂蚁的运动具有一定的惯性,并有一定的概率选择其他方向
2)当周围有信息素的指引时,按照信息素的浓度强度概率性的选择运动方向
3)找食物时,蚂蚁留下家相关的A信息素,找家时,蚂蚁留下食物相关的B信息素,并随着移动距离的增加,洒播的信息素越来越少。
4)随着时间推移,信息素会自行挥发。
3.简单的蚁群算法的局限性:
如果你亲自动手做实验,你会发现,当蚂蚁在一条路径上觅食很久时,你再放置一个近的食物基本没啥效果,你也可以理解为当一只蚂蚁找到一条路径时,过了很久的时间,大多数蚂蚁都选择了这条路径,就在这时候,突然有一只蚂蚁找到了较近的食物,但因为时间过得太久,两条路径上浓度相差太大(浓度越大,被选择的概率就越大),整个系统基本已经停滞了,陷入了局部最优。所以简单的蚂蚁系统是存在一些问题的,如:
搜索到一定程度,会出现停滞状态,陷入局部最优的情况
盲目的随机搜索,搜索时间较长
而影响蚂蚁是否能够找到好的最优解,依赖这几个关键因素:
信息素怎么洒播(比如维持在一个特地范围的值等)
信息素怎么挥发(除了全局挥发,可以让蚂蚁自身进行局部挥发等手段)
通过怎样的方式让蚂蚁选择运动方向,减少盲目性和不必要性(给蚂蚁一点点智能和经验)
给蚂蚁和环境一定的记忆能力能够帮助减少搜索空间
4.

    原文作者:蚁群算法
    原文地址: https://blog.csdn.net/zwz2011303359/article/details/70495807
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