改进蚁群算法在机器人中的应用概述
2022-06-13杨奇燊林生杰郑晓云王治坤
科技与创新 2022年11期
廖 铮,杨奇燊,林生杰,郑晓云,王治坤
(北京理工大学珠海学院,广东 珠海519000)
蚁群算法是一种元启发式的智能搜索算法,与另外的一些模拟式的进化型算法一样,具有智能的特性。蚁群算法自被意大利学者DORⅠGO[1]于1996年提出,引起了许多研究者的关注。蚁群算法最初是被应用于商旅行问题,取得的效果尚好,但是因为其具有易收敛的缺点,仍需改进。随着蚁群算法的发展和改进,因蚁群算法具有易与其他优化算法结合的优点,蚁群算法逐渐被应用于多个领域。本文首先从蚁群算法原理出发,再从蚁群算法在机器人中的应用及其发展趋势进行描述。
1 原始蚁群算法的基本原理
算法最初期的应用在TSP类型的问题时,主要由初始、信息素更新2部分组成。以简单的两点间的距离问题为例,分别取A、B两点。蚁群路径图如图1所示。

图1 蚁群路径图
第一步,在初始时,从A点到B点的3条路径上并没有任何信息素物质影响蚂蚁的路径方向,所以初始时蚂蚁路过3条路径的概率是相同的,3条路径路过的蚂蚁初始时是一样的。第二步,蚂蚁在不断经过3条道路的过程中,会散发出一种能够吸引其他蚂蚁的物质——信息素,可以吸引其他蚂蚁过来,不断集中走这一条路。第三步,在初始时,假设蚂蚁每分钟经过的路程相同。由于2是3条道路上路程最短的,则在相同的时间内,蚂蚁路过2路上的数量是最多的,并且因为数量最多,所以可以散发更多的信息素,可以吸引更多的蚂蚁走2路上,因此,2路上的信息素变得越来越浓密。……
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