基于混合信息素递减的蚁群算法

根据蚁群算法信息素更新的特性,提出了求解旅行商问题的混合信息素递减的蚁群算法。把基本蚁群的三种不同的信息素更新方式混合在一起,同时提出了信息素递减更新的方法。新的更新方式避免了蚂蚁在寻找最优解的过程中,由于禁忌表元素的逐渐增加而限制蚂蚁巡游路径选择的缺点,减少了巡游后期信息素对于后继蚂蚁的影响,提高了后继蚂蚁的巡游质量。仿真实验表明了该混合算法的有效性。     

双向反馈蚁群算法在网络负载均衡问题的研究

针对网络资源管理中的负载均衡与优化问题,提出一种双向反馈蚁群算法,用蚂蚁数量代表网络资源流量,通过蚂蚁间信息素的相互作用和动态控制来实现网络流量分担到多条可用路径。将蚁群算法扩展为双向反馈的蚁群算法,蚂蚁判断各条路径上的信息素浓度的同时,考虑可选链路的负载情况,决定选择要走路径,使得蚂蚁相对均衡地分布在可选链路上。仿真实验结果表明,双向反馈蚁群算法比原蚁群算法在缩短自适应时间,减少丢包率,提高负载均衡效率方面都具有更好的性能。     

基于邻域搜索的改进最大最小蚁群算法

针对蚁群算法求解旅行商问题时易陷入局部最优的问题,提出一个改进的混合最大最小蚁群算法,并应用于求解旅行商问题.上述算法设计了一种新的信息素更新模型,单个蚂蚁每走一步就进行信息素局部更新,在所有的蚂蚁搜索一周后,最优路径蚂蚁进行全局信息素更新.提出一种新的邻域搜索模型,将邻域大小设置为原来的一半,提高了计算的效率.在每个蚂蚁的一个周期循环后,使用邻域搜索算法优化最优解的路径长度.仿真结果表明,改进算法具有较高的求解精度和收敛速度.     

双链量子蚁群系统及应用

针对现有量子蚁群算法构造、更新两条信息素链,但只选择一条链进行寻优操作的问题,提出了一种双链量子蚁群系统。该算法采用余弦和正弦双链蚂蚁寻优构造解空间,针对不同链上蚂蚁的特征构造了不同的路径选择策略;定义了信息素量子比特相位角的范围和量子信息素最大最小区间,给出了基于量子旋转门的量子信息素挥发与增强策略,运用了一种信息素的平滑机制以提高算法的性能;最后结合TSP算例对算法进行验证、比较与分析,仿真结果表明双链量子蚁群系统具有算法稳定、寻优能力强的特点。     

并行设计任务调度的自适应蚁群算法

针对将蚁群算法应用于任务规划调度问题求解时存在的计算时间长、易出现停滞等缺陷,提出一种具有自适应功能的蚁群算法.通过设计一种路径选择机制来提高蚁群路径的多样性;以蚁群目标值作为路径信息素变化的依据,设计一个动态因子更新路径信息素;使用变异蚂蚁以一个动态比率替换策略更新蚁群.实例仿真结果表明,文中算法具有较强的全局寻优能力和较高的搜索效率,较好地解决了快速收敛与停滞现象之间的矛盾.     

基于蚁群算法的噪声图像边缘检测

针对噪声图像边缘检测问题,提出了一种基于改进蚁群算法的边缘检测方法。算法对蚁群算法收敛速度慢,易收敛于局部最优解的缺点进行了优化,引入了改进的蚂蚁生命周期策略,综合考虑像素邻域差和图像边缘曲线连续性等因素来确定启发式引导函数,在蚂蚁搜索起始点的选取、蚂蚁路径选择策略、信息素更新策略、启发因子的选择等方面提出了优化,实验证明,算法在收敛速度和边缘检测效果上相比传统蚁群算法有了较明显的改善,是一种较为有效的边缘检测方法。     

一种改进蚁群算法求解最短路径的应用

蚁群算法是一种新型的启发式模拟进化算法,为求解各种复杂的组合问题提供了一种新的思路.虽然蚂蚁个体没有智能,但群体蚂蚁可以通过信息素(pheromone)进行互相交流进而协调工作.自从Marco Dorigo根据蚂蚁觅食的过程,首次提出了蚁群算法并且应用于求解最短路径问题以来,针对蚁群算法的研究一直都没有停止.通过对信息素更新策略、局部搜索算法、随机选择概率三个方面的改进,提高算法的全局最优搜索能力和收敛性.实验结果表明,改进算法有较好的性能.     

基于信息素扩散的优化蚁群算法的研究

在蚁群算法实验性分析的基础上,对算法模型改进和信息素更新机制方面,首次引入了信息素扩散的概念,在信息素更新的时候更好地考虑了先前经过的节点,以尽力避免不必要的无用搜索,同时基于信息素扩散的蚁群算法具有不断获得新的最优解的能力,使得改进蚁群算法在不断的迭代过程后,可获得全局最优解,而不易陷入局部最优解.在解决实际旅行商问题时,首先对所有节点的坐标预处理,然后采取信息素扩散机制和蚂蚁泛滥技术来对蚁群算法进行改进,力求在相同的迭代次数内可以寻找到更短及代价更小的路径.最后,通过在vc++环境下实现改进蚁群算法程序,验证了改进后的蚁群算法的可行性以及改进后的蚁群算法求解的高效性.     

基于自适应机制改进蚁群算法的移动机器人全局路径规划

针对基本蚁群算法在二维静态栅格地图下进行移动机器人路径规划时出现的搜索效率低下、收敛速度缓慢、局部最优解等问题,提出一种自适应机制改进蚁群算法,用于移动机器人在二维栅格地图下的路径规划.首先采用伪随机状态转移规则进行路径选择,定义一种动态选择因子以自适应更新选择比例,引入距离参数计算转移概率,提高算法的全局搜索能力以及搜索效率;然后基于最大最小蚂蚁模型和精英蚂蚁模型,提出一种奖励惩罚机制更新信息素增量,提高算法收敛速度;最后定义一种信息素自适应挥发因子,限制信息素浓度的上下限,提高算法全局性的同时提高算法的收敛速度.在不同规格的二维静态栅格地图下进行移动机器人全局路径规划对比实验,实验结果表明自适应机制改进蚁群算法具有较快的收敛速度,搜索效率明显提高且具有较好的全局搜索能力,验证了所提算法的实用性和优越性.     

基于改进蚁群算法的无人天车路径规划

针对无人天车在吊运过程中的路径规划问题,提出了改进蚁群算法以优化天车路径.首先,综合考虑无人天车的行驶距离和任务等待时间,建立具有时空约束的路径规划数学模型.其次,改进常规蚁群算法的启发信息和信息素更新机制,并根据任务执行顺序限制条件和任务优先级系数改进蚂蚁的路径选择策略,以得到改进的蚁群算法.仿真结果表明,改进蚁群算法规划所得路径在路径长度和任务等待时间上均优于传统算法,证明了应用改进方法优化无人天车路径的可行性和有效性.     

基于变步长蚁群算法的移动机器人路径规划

针对传统蚁群算法以及双层蚁群算法在路径规划中存在搜索效率低、收敛性较慢以及成本较高的问题,本文提出了变步长蚁群算法。该算法扩大蚁群可移动位置的集合,通过对跳点的选择以达到变步长策略,有效缩短移动机器人路径长度;初始化信息素采用不均匀分布,加强起点至终点直线所涉及到栅格的信息素浓度平行地向外衰减;改进启发式信息矩阵,调整移动机器人当前位置到终点位置的启发函数计算方法。试验结果表明:变步长蚁群算法在路径长度及收敛速度两方面均优于双层蚁群算法及传统蚁群算法,验证了变步长蚁群算法的有效性和优越性,是解决移动机器人路径规划问题的有效算法。     

蚁群算法在移动机器人路径规划中的应用综述

路径规划是移动机器人领域的一个研究热点,蚁群算法在移动机器人的路径规划得到广泛应用。介绍了常见的几种蚁群算法,从蚁群算法结构、参数选取及优化、信息素优化等方面对已有的蚁群算法方法进行了分类综述,同时对多蚁群优化算法、融合蚁群算法在移动机器人路径规划的应用进行了分类比较与分析。从蚁群算法的理论研究、算法融合、多蚁群算法研究等方面对蚁群算法在移动机器人路径规划中的未来研究内容和研究热点进行展望。     

基于信息差异度蚁群算法的QoS路由算法

针对基本蚁群算法在求解QoS路由问题中存在的容易陷入局部最优和收敛速度慢的缺陷,提出一种基于信息差异度的蚁群算法对该问题进行求解。该算法在节点选择中嵌入路径信息素的差异度调节函数和迭代算子,动态调整节点选择策略;根据各路径上信息素的"集中"程度判断解的早熟、停滞情况,并引入路径变异和二次蚁群操作;根据最大-最小蚁群算法原理对信息素进行限制。仿真实验表明,算法全局搜索能力较强,能够跳出局部极值区间,快速收敛到全局最优解,算法是可行、有效的。     

基于改进蚁群算法的物流运输路径研究

为了在复杂的交通环境中能够快速求解出物流运输的最优路径,在传统蚁群算法基础之上提出了一种基于改进蚁群算法的物流运输路径优化模型。首先,通过在传统蚁群算法中加入基于运输时间、成本、道路平均通畅程度因子的约束条件,同时改进传统信息素的更新方式,对道路上的信息素浓度进行最大最小限制,从而改变路径选择转移概率。最后,利用改进蚁群算法与CSAACO算法、ACO算法进行仿真实验,在相同实验环境条件下测试3种算法在物流运输路径的距离缩短量和时间减少量,实验数据表明,改进蚁群算法在运输距离和运输时间方面明显低于CSAACO算法和ACO算法。改进蚁群算法拥有更强的全局寻优能力,算法收敛速度更快,所需时间更少,获得的最优路径更短,提高了整个物流行业的运输效率。     

自适应蚁群算法的移动机器人路径规划

针对传统蚁群算法在路径规划中存在收敛速度和寻优能力不平衡，算法易陷入局部最优等问题，提出一种自适应改进蚁群算法。为了提高算法收敛速度，在栅格环境下，根据最优路径的特点以及实际环境地图的基本参数，对初始信息素进行差异化分配；为了提高蚂蚁搜索效率，在状态转移概率中引入转角启发信息并对路径启发信息进行改进；重新制定信息素更新策略，设定迭代阈值，调整信息素挥发系数和信息素浓度，使算法在迭代后期依然具有较强的搜索最优解能力；采用分段三阶贝塞尔曲线对最优路径进行平滑处理以满足机器人实际运动要求。通过实验仿真与其他算法进行对比分析，验证了改进算法的可行性、有效性和优越性。     

求解混杂生产调度问题的嵌套混合蚁群算法

蚁群算法作为解决优化问题的有力工具,它的有效性已经得到了证明.由于其生物学背 景,基本蚁群算法被设计来求解复杂的排序类型组合优化问题,在连续空间优化问题的求解方面 研究很少.本文提出一种嵌套混合蚁群算法,用于解决具有混杂变量类型的复杂生产调度问题, 在一种新的最佳路径信息素更新算法的基础上,提高了搜索效率.计算机仿真结果表明,本文提 出的方法在求解此类问题上性能优于另一种基于进化计算的有效方法--遗传算法.     

改进的蚁群遗传优化算法及其应用

针对当前移动机器人的一些路径规划算法存在的局限性,提出了一种基于改进蚁群优化和遗传优化的融合算法。利用改进的信息素更新技术和路径节点选择技术使算法尽快找到优化路径,来形成融合算法的初始种群,机器人每前进一步,蚂蚁就对局部路径重新搜索,并处理随机出现的障碍物;然后利用遗传算法(GA)对种群个体进行全局优化,从而能使机器人沿一条全局优化的路径到达终点。仿真结果表明了该融合算法的可行性和有效性。     

基于惯性蚁群算法的机器人路径规划

栅格环境下蚁群算法规划出的移动机器人路径存在运行慢、路径弯多、转折次数多、局部最优等问题。为获得较优路径,提出了惯性蚁群算法。在传统蚁群算法规划的路径上,采用惯性优化原理,对每一个节点进行遍历,当两个节点间的优化路径上无障碍物时,将中间节点删除,换成优化路径。根据优化信息,动态调整信息素挥发系数,提高了算法环境适应能力。仿真结果表明,相比传统蚁群算法,惯性蚁群算法能更快地找到较优路径,能有效优化路径质量。     

基于改进蚁群算法的三维航迹规划

针对蚁群算法在无人机（UAV）三维航迹规划中存在的收敛速度慢、空间复杂度高的缺点,提出了一种基于改进蚁群算法的无人机（UAV）三维航迹规划方法。该方法改进了局部搜索策略、初始信息素调整因子并在启发函数中加入了路径偏移因子,从而降低了航迹搜索空间的复杂度,提高了算法的搜索效率和收敛速度。在利用DEM数字高程数据建立的搜索空间中,该算法与现有算法相比,规划航迹缩短约24.08%,运行时间减少约11.56%,表明改进蚁群算法在无人机（UAV）三维航迹规划中的可行性和有效性。     

基于拥挤度的改进蚁群算法

针对蚁群算法在求解旅行商问题时收敛时间长,且易陷入局部最优状态的缺陷,提出一种基于拥挤度的动态信息素蚁群优化策略。该算法引入静态拥挤度和动态拥挤度算子,主动提前预防停滞现象。将拥挤度与状态转移规则相结合,使蚁群状态实时跟随路径搜索情况而改变,提高蚁群自适应能力。针对蚁群路径搜索情况,加入邻域搜索优化规则,缩小搜索区域,结合2-opt局部优化策略,加快蚁群收敛速度。仿真结果表明,本算法既有较高的搜索效率又有较强的全局搜索能力。对比其他优化算法,无论是求解质量、稳定性还是收敛速度都能达到令人满意的效果。