混合算法求解着色瓶颈旅行商问题

基于着色旅行商问题(colored traveling salesman problem, CTSP),给出了一种适用性更加宽泛的组合优化问题模型：着色瓶颈旅行商问题(colored bottleneck traveling salesman problem, CBTSP).CBTSP可建模含有部分重合工作区域的规划问题,譬如有合作任务和单独任务的人员与车辆的路线规划,此类问题由于目标函数与旅行商问题不一样,因此不能够用CTSP模型来建模.由于CBTSP属于NP难问题,对于规模大的此类问题,自然启发式算法是个合适的选择.基于此,提出了一种自然启发式算法求解CBTSP,该算法是基于伊藤过程的粒子群算法(particle swarm optimization, PSO)、模拟退火算法(simulated annealing, SA)和遗传算法(genetic algorithm, GA)的混合算法(PSGA).PSGA首先用二重染色体编码来构建问题的解,然后运用遗传算法的交叉操作进行更新,其中交叉长度由伊藤过程的活动强度来控制,而活动强度由粒子半径和环境温度来决定.为了充分验证算法的有效性,使用小尺度到大尺度不同规模的数据进行实验,通过广泛的实验与分析表明:PSGA求解CBTSP问题的求解质量要优于对比算法.     

求解多处理机调度问题的蚁群算法

蚁群算法是受自然界中的蚂蚁觅食行为启发而设计的智能优化算法,特别适合处理离散型的组合优化问题。提出一种求解多处理机调度的蚁群算法,利用一个蚂蚁代表一个处理机来选择任务,并通过分析关键路径及每个任务的最早、最迟开始时间来确定每个任务的紧迫程度,让蚂蚁以此来选择任务。实验证明,该算法可比传统算法取得有更好运行效率的调度策略。     

基于局部蚁群算法的图像分割

为了解决光照不均匀、有噪声,或者背景灰度变化较大时,采用单一阈值不能兼顾图像各个像素的实际情况,提出一种利用局部蚁群算法对图像进行阈值分割的改进算法。对图像进行分块,在每块内分别设定阈值进行分割,可以有效减少像素错误归类的现象。该算法对图像的不同区域设置不同的迭代次数和蚂蚁走的步数,获得了更好的分割效果。实验表明该算法可以提高分割的精度,缩短程序运行的时间。     

基于蚁群算法的非结构化P2P资源搜索机制

资源搜索是P2P技术的研究热点之一。该文针对现有P2P资源搜索算法消息开销大、搜索效率低等问题,提出一种基于蚁群算法的非结构化P2P资源搜索机制。利用蚂蚁信息素的正反馈原理,有效指导资源搜索路径的生成,将查询消息发送到可能存在目标的区域。仿真实验结果表明,该机制提高资源搜索命中率,减少冗余消息包,其搜索效果较好。     

hCHAC: A family of MOACO algorithms for the resolution of the bi-criteria military unit pathfinding problem

This paper presents a family of Multi-Objective Ant Colony Optimization (MOACO) algorithms, globally identified as hCHAC, which have been designed to solve a pathfinding problem in a military context considering two objectives: maximization of speed and safety. Each one of these objectives include different factors (such as stealth or avoidance of resource-consuming zones), that is why in this paper we generate different members of the hCHAC family by aggregating the initial cost functions into a different amount of objectives (from one to four) and considering a different parametrization set in each case. The hCHAC algorithms have been tested in several different (and increasingly realistic) scenarios, modelled in a simulator and compared with some other well-known MOACOs. These latter algorithms have been adapted for the purpose of this work to deal with this problem, along with a new multi-objective greedy approach that has been included as baseline for comparisons. The experiments show that most of the hCHAC algorithms outperform the other approaches, yielding at the same time very good military behaviour in the tactical sense. Within the hCHAC family, hCHAC-2, an approach considering two objectives, yields the best results overall.     

融合AntNet与遗传算法的动态网络路由算法

提出了一种新的动态分布式网络路由算法。在AntNet算法中引入了路径遗传运算(GA),提出了新的信息素更新策略。对蚂蚁发现的路径进行染色体编码,并用适应度函数对其进行适应度评价,通过路径交叉和路径变异运算以及种群的不断进化,来提高解的质量。仿真结果表明,所提出的算法能快速收敛,且有效地提高了网络吞吐量、降低了平均延时。     

基本蚂蚁算法中参数的讨论与改进

从基本蚂蚁算法出发,结合实验结果,讨论了ρ、Q及α、β的变化对实验结果的影响,提出了相应的参数改进方案。并将经此方案修正的蚂蚁算法与基本蚂蚁算法同时运用于经典TSP问题中,对仿真结果进行了比较。     

基于优化蚁群算法的机器人路径规划

研究机器人导航中的路径规划问题,运用栅格法和图论思想建立环境模型,在该模型中通过蚁群算法进行路径寻优,提出用遗传算法的思想改进已有蚁群算法,即GAA算法。仿真实验结果表明,该算法能有效地提高机器人的路径搜索速度及路径优化、路径平滑等方面的指标。     

Exchange strategies for multiple Ant Colony System

In this paper we apply the concept of parallel processing to enhance the performance of the Ant Colony System algorithm. New exchange strategies based on a weighting scheme are introduced under three different types of interactions. A search assessment technique based on a team consensus methodology is developed to study the influence of these strategies on the search behavior. This technique demonstrates the influence of these strategies in terms of search diversity. The performance of the Multiple Ant Colony System algorithm, applied to the Vehicle Routing Problem with Time Windows as well as the Traveling Salesman Problem, is investigated and evaluated with respect to solution quality and computational effort. The experimental studies demonstrate that the Multiple Ant Colony System outperforms the sequential Ant Colony System. The studies also indicate that the weighting scheme improves performance, particularly in strategies that share pheromone information among all colonies. A considerable improvement is also obtained by combining the Multiple Ant Colony System with a local search procedure.     

基于多蚁群的并行ACO算法

通过改变蚁群优化(ACO)算法行为,提出一种新的ACO并行化策略——并行多蚁群ACO算法。针对蚁群算法存在停滞现象的缺点,改进选择策略,实现具有自适应并行机制的选择和搜索策略,以加强其全局搜索能力。并行处理采用数据并行的手段,能减少处理器间的通信时间并获得更好的解。以对称TSP测试集为对象进行比较实验,结果表明,该算法相对于串行算法及现有的并行算法具有一定的优势。     

基于蚁群优化算法的云计算任务分配

针对已有的适用于分配任务的蚁群算法易陷入局部最优解的缺陷,提出了一个保证云服务质量的分组多态蚁群算法。该算法将蚁群按职能不同分为搜索蚁、侦察蚁和工蚁,根据预测完成时间的更新使平均完成时间逐渐取得最小值,从而减少产生局部最优解的可能,最后通过Cloudsim仿真实现。结果表明该方法减少了处理请求任务的平均完成时间,提高了任务处理的效率。     

一种改进的蚁群算法在TSP问题中的应用研究

蚁群算法是近几年发展起来的一种新型的拟生态启发式算法,它已经被成功地应用在旅行商(TSP)问题上.由于基本蚁群算法存在过早陷入局部最优解和收敛性较差等缺点,文中对基本蚁群算法在基于蚁群系统的基础上进行了改进,在信息素的更新和解的搜索过程中更多地关注了局部最优解的信息,以使算法尽可能地跳出局部最优,并且改进后的算法对一些关键参数更容易控制.多次实验表明改进的蚁群算法在解决TSP问题上与基本蚁群算法相比有较好的寻优能力和收敛能力.这种算法可以应用在其它组合优化问题上,有一定的工程应用价值.     

蚁群算法中求解参数最优选择分析*

通过理论分析和一系列的对比模拟实验研究,来探讨蚁群算法中参数的最佳设定原则,以利于蚁群算法在实际中的应用和推广.     

基于遗传算法求解TSP问题的一种算法

TSP问题是一个经典的NP难度的组合优化问题，遗传算法是求解TSP问题的有效方法之一。利用交换启发交叉算子实现局部搜索加快算法的收敛速度和利用变换变异算子维持群体的多样性防止算法早熟收敛，给出了一种求解TSP问题的遗传算法。仿真实验结果表明了该算法的有效性和可行性。     

基于Rank的进化算法解决多目标TSP问题

在现代物流应用中,典型的旅行商（TSP）问题是一个单目标优化问题,只反映了最短路程一个因素。将节点的时间窗作为成本损失计算在内,可其将转化为一个反映实际应用需求的多目标优化问题。本文在时间窗成本计算模型基础上,通过使用基于支配解的遗传算法进行优化,得出该问题的Pareto前沿,并通过实验表明了算法的有效性。     

温度可控的求解TSP问题的模拟退火算法

在现有求解 TSP 问题的模拟退火算法的基础上,通过引入新的两点算子以及利用fprintf()函数﹑fscanf()函数和全局变量的作用,提出了一种温度可控的模拟退火算法.对CHN144 以及标准的TSPLIB 中不同国家的城市的数据进行测试.测试结果表明,该算法很容易收敛到问题的最优解.     

温度可控的求解 TSP问题的模拟退火算法*

在现有求解 TSP 问题的模拟退火算法的基础上,通过引入新的两点算子以及利用fprintf()函数﹑fscanf()函数和全局变量的作用,提出了一种温度可控的模拟退火算法。对CHN144 以及标准的TSPLIB 中不同国家的城市的数据进行测试。测试结果表明,该算法很容易收敛到问题的最优解。     

蚁群算法在K-TSP问题中的应用

针对K-TSP(K—person Traveling Salesman Problem)问题,该文提出了一种利用蚁群算法求解该问题的新思路。该算法采用k只蚂蚁共同构造问题的一个解,并通过多组(每组k只)蚂蚁相互协作最终达到搜索最优解的目的。实验结果显示,该算法行之有效,是一种求解K-TSP问题的有效算法。     

模糊人工蜂群算法的旅行商问题求解

针对传统人工智能算法早熟收敛问题, 基于模糊化处理和蜂群寻优的特点, 提出一种模糊人工蜂群算法, 将模糊输入/输出机制引入到算法中来保持蜜源访问概率的动态更新。根据算法计算过程中的不同阶段对蜜源访问概率有效调整, 避免算法陷入局部极值。通过对旅行商问题的仿真实验和与其他算法的比较来验证算法的性能。计算结果表明, 该算法有良好的鲁棒性和有效性。