蚁群算法步骤详解

390 阅读2分钟

开启掘金成长之旅!这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第27天,点击查看活动详情


蚁群算法应用

蚁群算法主要应用于路径的优化问题, 若有这么一个图, S 为出发单元, G 为目标单元,标注为灰色的单元是悬崖单元,一旦进入,则退回出发单元 S,我们需要规划一条 S 到 G 的最短路径。

蚁群算法步骤详解

对于这种问题,很适合通过蚁群算法来解决。 使用蚁群算法解决该问题的步骤如下:

  1. 初始化参数:设置蚂蚁个数m,节点个数n,根据节点关系设置n * n维的邻接矩阵,n * n维的信息素矩阵,信息素矩阵初始状态为0矩阵,随机设置悬崖节点,设置最大迭代次数,信息素蒸发系数,信息素增加强度系数,
  2. 将m只蚂蚁放到出发节点S上,初始状态各个节点上的信息素为0,等概率随机选择节点进行移动。每次移动记录蚂蚁经过的节点。
  3. 若与当前节点相邻的节点存在信息素,即对应的信息素矩阵值不为0,则根据该节点信息素在所有邻接节点中总信息素中所占比例选择,信息素占比越大,则选择该节点的概率越高。
  4. 若当前节点为悬崖节点,则将该节点在信息素矩阵对应的信息素值置零。
  5. 若当前节点为目标节点,则停止移动,记录当前蚂蚁移动路径,等待其他蚂蚁完成移动。
  6. 重复第3步,每次记录本次迭代最佳路径的长度,达到最大迭代次数后停止。最后一次迭代的最佳路径即为最短路径。

该步骤只是宏观上对于蚁群算法的一个概括,对于具体的距离公式,信息素的各种相关公式都有不同的实现方法,就不再一一列举。