抽象来源核心思想迭代公式 抽象来源 模仿自然界中蚂蚁的觅食行为。 核心思想 蚁群觅食过程中，每只蚂蚁在所走过的路径上均会释放出一种信息素，该信息素随时间的推移逐渐挥发。...因此，在理想情况下，整个蚁群将逐渐向信息素浓度最高的路径（即最短路径）进行转移。...self.path.append(B) self.path[-1], self.path[-2] = self.path[-2], self.path[-1] # 构建“蚁群算法...): self.ants_num = ant_num # 蚂蚁个数 self.maxIter = maxIter # 蚁群最大迭代次数 self.alpha...= np.zeros(self.maxIter) # 记录每次迭代后整个蚁群的“历史”最短路径长度 ######################
算法背景及原理 蚁群算法是一种智能优化算法，在TSP商旅问题上得到广泛使用。蚁群算法于1992年由Marco Dorigo首次提出，该算法来源于蚂蚁觅食行为。...但是，随着时间的推移，路径上的信息素浓度会逐渐衰减。 算法应用 蚁群算法被应用于数据分析、机器人协作求解、电力、通信、水利、交通、建筑等领域。...如果参数设置过大，蚂蚁选择之前走过的路径的可能性较大，容易使算法的随机性减弱；如果该参数设置过小，会导致蚁群的搜索范围过小，进而使算法过早收敛，使种群陷入局部最优。一般取值在[1,4]之间。...新增信息素含量根据不同规则可以将蚁群算法分为以下三种模型，分别是蚁周模型、蚁量模型以及蚁密模型，具体大家可根据需要进行学习。...（4）判断是否达到终止条件 蚁群算法的终止条件是：判断是否达到最大迭代次数。 算法流程图如下图所示。
这里使用蚁群算法求函数的最大值，函数是： f = -(x.^4 + 3*y.^4 - 0.2*cos(3*pi*x) - 0.4*cos(4*pi*y) + 0.6); 步骤如下： 初始化参数。...初始化蚁群，第一代蚁群随机分布在可行域中。 初始化信息素，第一代信息素采用第一代蚁群的函数值表示，函数值越大，信息素越多。 状态转移，计算状态转移概率，根据状态转移概率进行局部搜索或全局搜索。...选择，根据目标函数值在原始蚁群和状态转移之后的蚁群之间进行选择。 更新信息素，tau = (1 – Rou) .* tau + calObjFun(ants)。...对选择后的蚁群重复进行状态转移、约束边界和更新信息素3步，直至结束。...，红色为最后一代蚁群： ?
% xu input x最大值 % yl input y最小值 % yu input y最大值 % sants...output 输出蚁群 下面计算函数的状态转移概率，进行局部搜索和全局搜索： sants= ants; % 计算状态转移概率 [taubest,~] = max(tau); p= abs((taubest...： functionants = initant(num, xl, xu, yl, yu) % 初始化蚁群 % num input 蚂蚁数量 % xl input x最小...% xu input x最大 % yl input y最小 % yu input y最大 % ants output 蚁群 ants= rand...% xu input x最大值 % yl input y最小值 % yu input y最大值 % step input 采样距离 [x,y
% plot3(ant_x(i),ant_y(i),tau(i),'k*'); hold on; Macro = zeros(1,ant); end fprintf('蚁群搜索开始...(找最小值,绿色):\n'); T = 1; trap = 0; tau_best = zeros(1,times); p = zeros(1,ant); while T < times...tau(i) = (1-rou)*tau(i) + Macro(i); end T = T + 1; if T >= times fprintf('蚁群搜索到的最小值点
蚁群算法的基本原理 蚁群算法（Ant Colony Optimization, ACO）是通过模拟蚂蚁觅食的原理，设计出的一种群集智能算法。...蚂蚁在觅食过程中能够在其经过的路径上留下一种称为信息素的物质，并且在觅食过程中能够感知环境中的信息素以知道自己的行动方向，蚂蚁总时向信息素高的方向移动。...大量蚂蚁组成的集体觅食行为就表现为一种对信息素的正反馈现象。 某一条通往事物的路径越短，路径上经过的蚂蚁就越多，路径上遗留的信息素也越多，蚂蚁选择这条路径的可能性就越高。...一个蚂蚁一般不会选择相同的路径两次。 蚂蚁具有集群活动。某条路径上通过的蚂蚁越多，路径上留下的信息素就越高，信息素还会挥发。 蚁群算法的重要原则 避障原则，蚂蚁不能穿过障碍物。...播发信息素规则，蚁群在刚离开窝或者事物附近播散的信息素最多。 范围，蚂蚁只能感知到自己周围的环境。
本文我们一起学下常用于路径优化的蚁群算法，主要内容如下： 蚁群算法简介 蚁群算法原理 蚁群算法实例 1.蚁群算法简介 如何寻找一条合适的路径，几乎是一个永恒的话题。每个人、每天都会遇到。...由上述蚂蚁找食物模式演变来的算法，即是蚁群算法。这种算法具有分布计算、信息正反馈和启发式搜索的特征，本质上是进化算法中的一种启发式全局优化算法。...在数字时代背景下，蚁群算法在网络路由中的应用受到越来越多学者的关注，并提出了一些新的基于蚂蚁算法的路由算法。 ?...2.蚁群算法原理 蚁群算法是从自然界中真实蚂蚁觅食的群体行为得到启发而提出的，其很多观点都来源于真实蚁群，因此算法中所定义的人工蚂蚁与真实蚂蚁存在一定的辩证关系。...至此，我们从蚁群算法的简介，原理以及实例方面对蚁群算法进行了详细的阐述，希望对大家有所帮助。 ♥点个赞再走呗♥
plot3(ant_x(i),ant_y(i),tau(i),'k*'); hold on; Macro = zeros(1,ant); end fprintf('蚁群搜索开始...(找最大值):\n'); T = 1; tau_best = zeros(1,times); p = zeros(1,ant); while T < times lamda = 1/T;...i = 1:ant tau(i) = (1-rou)*tau(i) + Macro(i); end T = T + 1; end hold off; fprintf('蚁群搜索到的最大值点
：同一种活 蚁群算法 将蚁群算法应用于解决优化问题的基本思路为：用蚂蚁的行走路径表示待优化问题的可行解，整个蚂蚁群体的所有路径构成待优化问题的解空间。...路径较短的蚂蚁释放的信息素量较多，随着时间的推进，较短的路径上累积的信息素浓度逐渐增高，选择该路径的蚂蚁个数也愈来愈多。...最终，整个蚂蚁会在正反馈的作用下集中到最佳的路径上，此时对应的便是待优化问题的最优解。...两者的巧妙结合使智能行为涌现，如果多样性过剩，系统过于活跃，会导致过多的随机运动，陷入混沌状态；如果多样性不够，正反馈过强，会导致僵化，当环境变化时蚁群不能相应调整。...【数之道 04】解决最优路径问题的妙招-蚁群ACO算法_哔哩哔哩_bilibili
算法背景——蚁群的自组织行为特征 高度结构化的组织——虽然蚂蚁的个体行为极其简单，但由个体组成的蚁群却构成高度结构化的社会组织，蚂蚁社会的成员有分工，有相互的通信和信息传递。...自然优化——蚁群在觅食过程中，在没有任何提示下总能找到从蚁巢到食物源之间的最短路径；当经过的路线上出现障碍物时，还能迅速找到新的最优路径。...算法特点： ◆是一种基于多主体的智能算法，不是单个蚂蚁行动，而是多个蚂蚁同时搜索，具有分布式的协同优化机制。 ◆本质上属于随机搜索算法（概率算法），具有概率搜索的特征。...分类算法之朴素贝叶斯分类 5. 遗传算法如何模拟大自然的进化？ 6. 没有公式如何看懂EM算法？ 7. Python实现KNN算法 8. 基础聚类算法：K-means算法 9....集成学习算法----Adaboost 10. 分类回归树算法---CART 11. EAG多目标进化算法 12. 蚁群算法（独辟蹊径的进化算法） 免责声明：本文系网络转载。版权归原作者所有。
蚂蚁系统 最早的蚁群算法，其在小规模TSP中性能尚可，再大规模TSP问题中性能下降，容易停滞。...其解决旅行商问题（TSP）过程大致如下： 在初始时刻，m只蚂蚁被随机的放到城市中，在各条路径上的信息素初始值相等。...使用禁忌表记录蚂蚁走过的城市，不允许蚂蚁选择已经访问过的城市。 所有蚂蚁完成一次周游后，计算每只蚂蚁的路径长度，保存最短路径长度。...∑Δτ表示所有本次觅食过程中所有经过此城市的觅食成功的路线的信息素累加。 清空禁忌表，开始下一次周游。 精英蚂蚁系统 对算法每次循环之后给予最优路径额外的信息素。...最大-最小蚂蚁系统 目前解决TSP问题最好的蚁群算法之一，在蚂蚁系统的基础上进行了如下更改： 信息素被限制在[τmin , τmax]。 信息素的初始值被设定为取其上界。
蚁群算法基本思想 蚁群算法的基本原理来源于自然界中蚂蚁觅食的最短路径问题。...在自然界中，蚁群的这种寻找路径的过程表现为一种正反馈过程，“蚁群算法”就是模仿生物学蚂蚁群觅食寻找最优路径原理衍生出来的。...蚁群算法数学模型 应该说前面介绍的蚁群算法只是一种算法思想，要是想真正应用该算法，还需要针对一个特定问题， 建立相应的数学模型。...现仍以经典的TSP问题为例，来进一步阐述如何基于蚁群算法来求解实际问题。...蚁群算法流程 用蚁群算法求解TSP问题的算法流程如下图所示，具体每步的含义如下： 步骤1：对相关参数进行初始化，包括蚁初始化群规模、信息素因子、启发函数因子、信息素、挥发因子、信息素常数、最大迭代次数等
算法背景——蚁群的自组织行为特征 高度结构化的组织——虽然蚂蚁的个体行为极其简单，但由个体组成的蚁群却构成高度结构化的社会组织，蚂蚁社会的成员有分工，有相互的通信和信息传递。...自然优化——蚁群在觅食过程中，在没有任何提示下总能找到从蚁巢到食物源之间的最短路径；当经过的路线上出现障碍物时，还能迅速找到新的最优路径。...（7）达到预定的迭代步数，或出现停滞现象（所有蚂蚁都选择同样的路径，解不再变化），则算法结束，以当前最优解作为问题的最优解。 3. 信息素及转移概率的计算： ? ? ? ? 4. 算法步骤 ?...至此，我们已经发现在第二次迭代的时候，五只蚂蚁走的是同一条路，所以算法收敛结束。 最优路径A->E->D->C->B->A, 最有路径的距离为9. 6....算法特点： ◆是一种基于多主体的智能算法，不是单个蚂蚁行动，而是多个蚂蚁同时搜索，具有分布式的协同优化机制。 ◆本质上属于随机搜索算法（概率算法），具有概率搜索的特征。
蚁群算法可以用于路径规划，在本例中，地形矩阵用0表示无障碍物、用1表示有障碍物，机器人从1x1处走到10x10处，使用蚁群算法找最短路径。...启发式因子矩阵中一点的值为该点到终点距离的倒数，距离越短，启发式因子越大，障碍物处的启发式因子为0。信息素矩阵被初始化为一个统一的值。...对每次迭代中的每只蚂蚁，进行如下3步，直至到达终点或者陷入死胡同： 创建一个禁忌矩阵，禁忌矩阵中已经访问过的点为0，其余点与启发式因子矩阵中相应点的值相同。...cn,D); % 一直前进，直到到达食物或者陷入死胡同 while point ~= E &&~isempty(nextlist) % 轮盘赌算法取下一点...ind2sub([rn, cn], bestpath(i)); plot([y1, y2], [x1, x2], 'r'); hold on; end end 得到下一点函数 每只蚂蚁的下一步候选点应该是这样的
蚁群算法蚁群算法(ant colony optimization, ACO)，又称蚂蚁算法，是一种用来寻找最优解决方案的机率型技术。...这看起来很类似与我们所见的由无数例子进行归纳概括形成最佳路径的过程。实际上好似是程序的一个自我学习的过程。 蚁群算法的特点： 1)蚁群算法是一种自组织的算法。...相对于其它算法，蚁群算法对初始路线要求不高，即蚁群算法的求解结果不依赖子初始路线的选择，而且在搜索过程中不需要进行人工的调整。...其次，蚁群算法的参数数目少，设置简单，易于蚁群算法应用到其它组合优化问题的求解。...学术界对蚁群算法和调度的结合研究也比较多，大家可以到搜索引擎中搜索“蚁群算法 调度”可以搜索出很多相关的研究文章。
（一）蚁群算法的由来 蚁群算法(ant colony optimization)最早是由Marco Dorigo等人在1991年提出，他们在研究新型算法的过程中，发现蚁群在寻找食物时，通过分泌一种称为信息素的生物激素交流觅食信息从而能快速的找到目标...，据此提出了基于信息正反馈原理的蚁群算法。...蚁群算法的基本思想来源于自然界蚂蚁觅食的最短路径原理，根据昆虫科学家的观察，发现自然界的蚂蚁虽然视觉不发达，但它们可以在没有任何提示的情况下找到从食物源到巢穴的最短路径，并在周围环境发生变化后，自适应地搜索新的最佳路径...（二）蚁群算法能做什么 蚁群算法根据模拟蚂蚁寻找食物的最短路径行为来设计的仿生算法，因此一般而言，蚁群算法用来解决最短路径问题，并真的在旅行商问题（TSP，一个寻找最短路径的问题）上取得了比较好的成效。...（三）蚁群算法实现 优化的 函数为F（x,y）= -(x.^2+3*y.^4-0.2*cos(3*pi*x)-0.4*cos(4*pi*y)+0.6) MATLAB clear clc Ant = 300
Colorni 通过模拟蚁群觅食行为提出了一种基于群体的模拟进化算法——蚁群优化。...2．1蚁群算法在数据挖掘中的应用 聚类是将一组对象分成若干个群体，每一个群体构成一个簇，使得簇内的对象尽可能具有最大的相似性。不同簇之间的对象尽可能有最大的相异性。...眼下，聚类方法主要有K均值法，模糊聚类、神经网络聚类、基于遗传算法的聚类、小波变换聚类以及将这些算法有效结合而形成的改进方法。随着蚁群算法研究的兴起。...Lumer 等首先改进此算法,提出了LF算法。Wu 等、Ramos等、Yang等[7]从不同角度对LF算法进行了改进,在用蚁群算法进行聚类分析方面取得了一定成效。...仅仅能通过多次实验调优，因此參数的最佳设置原则还有待进一步研究。 （4）蚁群算法的搜索时间较长。怎样将蚁群算法与遗传算法、免疫算法等优化算法相结合。改善和提高算法性能。
前几篇解释了一些智能优化算法，今天才想到还有一个重要的给忘了，，言归正传，蚁群算法也是一种生物仿生算法，它是通过模拟自然界中蚂蚁集体寻径行为而提出的一种基于种群的启发式随机搜索算法。...迭代终止条件的选择，这里不要误将遍历完所有n个城市为迭代终止而是应该看成下一次迭代的起点，所以蚁群算法的迭代终止条件只是最大循环次数 算法步骤 ?...1、初始化参数，时间t=0，循环次数Nc = 0，设置最大循环次数G(一般100~500)，m个蚂蚁置于n个城市，令每条边ij的初始化信息素量为 初始时刻的信息素...Nc大于最大循环次数G 此时最短的路线长度一定是信息素最浓的周游遍历长度 ?...本质上是并行算法，每个蚂蚁搜索过程中彼此独立，仅通过信息素通信，使得算法可靠性和全局搜索能力增强 自适应性，没有外界条件的预先设定和干扰，而是使得系统从无序到有序的变化过程 较强鲁棒性，求解对初始路线的要求不高
，n×2的矩阵 %% NC_max 最大迭代次数 %% m 蚂蚁个数 %% Alpha 表征信息素重要程度的參数 %% Beta 表征启示式因子重要程度的參数 %% Rho 信息素蒸发系数 %% Q 信息素添加强度系数...*ones(NC_max,1); %各代最佳路线的长度 L_ave=zeros(NC_max,1); %各代路线的平均长度 while NC的一个：达到最大迭代次数，停止...D(R(1),R(n)); %一轮下来后走过的距离 end L_best(NC)=min(L); %最佳距离取最小 pos=find(L==L_best(NC)); R_best(NC,:)=Tabu(...*Tau+Delta_Tau; %考虑信息素挥发，更新后的信息素 %%第六步：禁忌表清零 Tabu=zeros(m,n); %%直到最大迭代次数 end %%第七步：输出结果 Pos=find(L_best...(1)) %最大迭代次数后最短距离 subplot(1,2,1) %绘制第一个子图形 DrawRoute(C,Shortest_Route) %画路线图的子函数 subplot(1,2,2) %绘制第二个子图形
蚁群优化算法在解决哪些具体组合优化问题方面表现最为突出？ 蚁群优化算法在解决组合优化问题方面表现最为突出的领域包括旅行商问题（TSP）、车辆路径问题（VRP）和最大团问题等。...车辆路径问题（VRP）也是蚁群算法的重要应用领域，用于优化物流配送路线，以减少总行驶距离或成本。此外，蚁群算法还被成功应用于求解最大团和最大割两个经典的NP-完全组合优化问题。...混沌改进蚁群算法：基于混沌理论的改进蚁群算法可以在一定程度上提高收敛速度，尽管其效果可能因具体问题而异。...易于与其他问题结合：蚁群算法可以与其他领域的问题结合，例如在神经网络训练过程中优化连接权值，提高泛化能力。 劣势： 收敛速度较慢：蚁群算法的收敛速度相对较慢，这是其最大的缺点之一。...这表明并行化实现可以有效提高蚁群优化算法在大规模问题上的处理效率。 在特定的应用场景下，如地铁网络路线规划等，改进的蚁群优化算法也展示了优越的性能。
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