张玉兰（南京铁道职业技术学院 江苏 南京 210015）

“蚁群算法”在高职数学教学中的渗透

张玉兰
（南京铁道职业技术学院 江苏 南京 210015）

从高职数学教学内容、应用性例题、数学建模三个方面，对将蚁群算法渗透到高职数学教学中的途径进行了初步研究，并提出了几点想法和建议。

高职；数学教学；“蚁群算法”

生物学家经过大量细致的观察研究发现：现实中，蚂蚁个体之间是通过一种称之为信息素的物质进行信息传递的。蚂蚁在运动过程中，能够在所经过的路径上留下该物质，而且蚂蚁在运动过程中能够感知这种物质的存在及其强度，并以此指导自己的运动方向，蚂蚁倾向于朝着信息素强度高的方向移动。因此，由大量蚂蚁组成的集体行为便表现出一种信息正反馈现象：从某一路经走过的蚂蚁越多，则后来者选择该路经的概率就越大。蚂蚁个体之间就是通过这种信息交流达到搜索食物的目的。“蚁群算法”就是通过模拟现实中的蚁群搜索食物的过程，实现求解比较困难的组合优化问题的目的。该方法是受到对真实蚁群行为研究的启发而提出的，主要特点为：通过正反馈、分布式协作寻找最优路径。其基本原理就是信息正反馈（如图1所示）。图中A是巢穴，E是食物源，H、C为障碍物（即蚂蚁只能经由H或C由A到达E或由E到达A），d为两点间距离，1为蚂蚁经过后留下的信息素，假设初始时刻各路径上都无信息素存在，则位于B和D的蚂蚁可以随机选择路径（从统计学的角度，初始时刻选择路径BCD和BHD的概率相同，都为50%），最终通过信息交换，蚂蚁最终选择BCD（此为巢穴到食物源的最短路径）。……