蚁群算法中基于分布估计的量子信息素控制研究
2014-02-09翟亚红徐龙艳
计算机工程与设计 2014年4期
翟亚红,徐龙艳
(湖北汽车工业学院电气与信息工程学院,湖北十堰442002)
0 引 言
蚁群算法已发展成为求解复杂优化问题的有效工具,但由于其信息素控制方法主要是面向离散问题设计的,故难以对连续优化问题进行高效求解。因此,研究人员提出了一些新的信息素表示方法,其中基于可行解的信息素表示是常见的一种方法[1]。该方法特点是结构及控制过程相对简单,曾作为蚁群算法求解连续优化问题的主要解决方案。但这种依靠若干个可行解的信息素驻留方式,限制了蚂蚁搜索的视野,容易使蚁群算法陷入局部最优解。Krzysztof Socha与Dorigo共同提出了一种面向连续问题的基于分布估计的信息素模型[2],是对连续问题求解比较流行的另一种方法,它所采用的分布估计方法能够从宏观角度把握进化方向,有助于提高对蚂蚁搜索的全局搜索能力。然而,由于其概率模型比较单一,缺乏对蚂蚁搜索的多样性指导,亦容易使蚁群算法陷入局部最优解。
在蚁群算法中,信息素是实现群集智能的关键,是人工蚂蚁实现间接通信、完成群体协作的重要媒介。已有的研究表明,信息素的留存、初始化、播撒及挥发等控制策略,在很大程度上影响着蚁群算法的优化性能。因此,进一步优化信息素控制策略,对于改善蚁群算法的优化性能、扩展其应用领域,具有重要的研究价值和现实意义。基于课题组的前期工作,本文以信息素控制策略为研究重点,通过引入分布估计方法以及量子态叠加机制等,对蚁群算法在连续问题求解中的信息素控制方法进行新的探索。……
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