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混合型蚁群算法及其应用

2015-04-30高志娥薛艳锋兰静

软件导刊 2015年4期

高志娥 薛艳锋 兰静

摘要摘要:蚁群优化算法——蚂蚁系统(Ant System,AS)是Dorigo M在20世纪90年代最早提出的一种新型生物智能算法,Dorigo M将蚁群优化算法应用于解决经典的旅行商问题(TSP),取得了较好的应用效果。采用混合型蚁群算法进行优化求解,探讨其实现TSP问题的求解流程,以更好地指导实际问题解决。

关键词关键词:蚁群优化算法;混合型蚁群算法;TSP问题

DOIDOI:10.11907/rjdk.1431040

中图分类号:TP312

文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2015)004007302

0引言

TSP是一个典型的NP完全问题,没有确定的算法能够在多项式时间内得到问题的解。因此,如何解决旅行商问题,具有很重要的实际应用意义与价值。

TSP问题:假设有n个城市,每一个城市看作一个点,城市的实际距离转化为点的距离,如何寻找一条遍历所有城市且每个城市只被访问一次的路径,并保证总路径距离最短。

其数学描述如下:

其中,K是V的全部非空子集,|K|是集合K中包含图G的全部顶点的个数。

1蚁群算法基本原理

蚁群算法是一种新型的模拟生物习性的智能进化算法。蚁群算法又简称ACO算法,蚁群在搜索食物源过程中,总是表现出极好的寻优路线,使得路程最短。蚁群算法模仿蚁群这一寻优能力特性,解决了很多离散系统优化问题。蚁群算法现已广泛应用于调度问题、旅行商问题(TSP问题)、指派问题、函数优化问题等,均取得了较好的应用效果[1]。

单只蚂蚁的行为比较简易,随机地在搜索区域内寻找食物,但由这样的单只蚂蚁组成的蚁群群体,则可以表现出极其复杂、信息共享的寻优能力,究其原因主要是因为蚂蚁个体之间的信息传递,称之为信息素(pheromone)。……

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