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解旅行商问题的蚁群分布估计混合算法

2021-03-04潘澔,孙俐,高尚*

潘 澔, 孙 俐, 高 尚*

(1.苏州建设交通高等职业技术学校,苏州 215104) (2.江苏科技大学 计算机学院,镇江 212100)

旅行商问题(traveling salesman problem,TSP)可以描述为有一个推销员从某城市出发走遍所有的城市,且每个城市只能走一次,最后返回原处,如何选择路线使所走路程最短.TSP问题是一个NP完全问题,对于一个N个城市的TSP问题,可能的路径数是一个组合数(N-1)!/2, 随着城市数目N的增大,问题的规模呈指数式增大.TSP问题是组合优化领域中的一个典型的问题,解决此问题有较大的现实意义,如印刷电路板的钻空路线方案,连锁店送货路线问题等都可简化为TSP问题.并且此问题也可作为测试新的算法的标准问题,因此一直是研究的热点.目前求解TSP问题的主要方法有模拟退火算法[1],遗传算法[1-2],启发式搜索法,Hopfield神经网络算法[1],蚁群算法[3],演化算法[4],近似多项式方法[5]等.文中依据分布估计算法的思想,提出一种蚁群分布估计混合算法来解决旅行商问题.

1 基本蚁群算法

蚂蚁个体之间是通过一种称之为外激素的物质进行信息传递,从而能相互协作,完成复杂的任务.蚂蚁在运动过程中,能够在它所经过的路径上留下该种物质,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,蚂蚁倾向于朝着该物质强度高的方向移动.因此,由大量蚂蚁组成的蚁群的集体行为便表现出一种信息正反馈现象:某一路径上走过的蚂蚁越多,则后来者选择该路径的概率……

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