蚁群算法及其应用研究(17)
发布时间:2021-06-06
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北京T业大学丁学硕十学位论文
选择下一个城市的行为,另一方面,它会以这两个城市为中心向外扩散,影响该城市附近的其他城市上蚂蚁的选路行为。
PDACO算法首先建立一个以城市信源为中心的信息素扩散浓度场,因空气中信息素的浓度随着与信源之间的距离的增大而减小,该扩散浓度场近似服从正态分布,且客观反映了城市上信息素浓度与其到信源之间距离的反比关系。在简化的圆锥体扩散模型中,如果城市C与信源O相邻,则位于城市C上的蚂蚁能够感受到信源0所挥发的信息素浓度D。的计算公式如(2-14)所示:
D0=D。 ((厅丰tgO一盯)/(力 培臼))(2—14)其中,D。,为信源0处的信息素浓度,h为简化的圆锥体模型高度,0为圆锥体锥面与中心轴的夹角(为一设定的固定参数),h*tg0为扩散范围的半径r,0为位于扩散范围中的城市C与信源O的距离。
PDACO算法根据简化的信息素扩散模型进行相邻路径信息素的更新。假设蚂蚁k刚走过的两个城市i和j之间的距离为dⅢ该蚂蚁所留的信息素将以i和J为信源向周围扩散,即以i和j为中心形成扩散的浓度场,并按简化的扩散模型向周围扩散。这种扩散不仅影响城市i和j上的其他蚂蚁选择下一段路径,也会影响位于扩散范围内其他城市上蚂蚁的选路。若任一城市l满足d。。≤r或d,,≤r,则该城市上的蚂蚁在进行下一城市的选择时将受到城市i或j信源的影响,即蚂蚁k的本次行动不仅会导致路径%上信息素的变化△‘=Q/d,,(Q为常数),而且也会影响一些相邻路径的信息素浓度变化,如路径口。,或口,,上信息素浓度的变化可表示为△r:=瞒,△f:=D:。令h=孑州/(dⅡ)。,其中(^)为大于1的可调常数,d为各城市间的平均距离;且以i为中心扩散时O'j=以,以j为中心扩散时仃,:df』,并设D。=,幸Ar:,Y为小于1的可调常数,则:
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依据这种扩散模型,每只蚂蚁每走一步,不仅会改变其所经过的那段路径上的信息素浓度,而且会改变邻近的扩散范围内的多条路径上的信息素浓度,这种改进提高了蚁群中个体之间的合作效果,增强蚁群算法的有效性,更凸现了群集