蚁群算法及其应用研究(14)
发布时间:2021-06-06
发布时间:2021-06-06
第2帝基本蚁群优化算法及已有的改进算法
时,蚂蚁不仅利用了路径上的信息素,而且用到了城市间距离的倒数作为启发式因子。M.Dorigo通过仿真实验表明,ant-cycle模型比ant—quantity和ant—density模型有更好的性能。这是因为ant-cycle模型利用全局信息更新路径上的信息素量,而ant-quantity和ant-density模型使用局部信息。AS算法的时间复杂度为O(NC.门3),其中Ⅳc表示迭代的次数,,7为城市数。
2.2蚁群系统
蚁群系统(即ACS)是AS算法的改进版本,与AS算法的主要区别在于:(1)使用伪随机比率选择规则来选择选择下一座城市;(2)只在全局最优解所属的边上增加信息素;(3)每次当蚂蚁从城市i转移到城市J时,边ij上的信息素将会适当的减少。
在ACS算法中,蚂蚁使用伪随机比率选择规则(Pseudo
proportionalactionchoicerandomrule)选择下一座城市。m是蚁群中蚂蚁的数量,6』(f)表示t时刻位于城市vi的蚂蚁的个数,则肌=∑6f(f)。令乃(f)表示t时刻在城市E,1,,路径上的信息素浓度,并设初始时刻各条路径上的信息素浓度均为C(常数)。蚂蚁k在自己周游的过程中,根据可行的候选路径上的信息素浓度选择自己前进的方向。蚂蚁将按如下状态变迁规则来选择下一个城市:
。一jarg。m”ax{[rq(,)】‘【嘞r),1,i=气7矿q<q。(利用’
otherwiseH∈“(2—7)、一‘7V(开发)
式中巩为路径~的能见度,表示该路径的启发信息,一般取,7口=1/d∥:∥分别表示路径口玎的启发信息对蚂蚁选路的影响权重;Uk表示蚂蚁k在本次周游中在当前位置允许选择的城市列表,以={V一禁忌列表Tabu。},该列表随着蚂蚁的周游过程作动态变化。q。为设定的进行利用和开发的分界点参数,q为使用均匀概率随机选取的概率值,q。和q的取值范围为[0,1]。J是一个按下面概率分布随机选择的一个城市变量,其值偏向于距离较短且信息素浓度较高的城市。
瓣j拦器,M‘I,EV●治8,
lo’其他
p:(力表示在t时刻蚂蚁k从城市H走向匕的概率。