蚁群优化算法在WSN路由中的应用研究

介绍了基本蚁群算法的原理和适用范围,总结出了基本蚁群算法在求解最优路径问题时,虽然具有很强的发现较优解的能力,但是存在容易陷入局部最优解和收敛时间过长等问题。考虑到基本蚁群算法在无线传感器网络路由上应用的不足,提出了一种改进后的蚁群算法,并将其应用到传感器网络路由中。该算法不仅在状态转移概率公式中引入罚函数和动态权重因子,而且采用局部信息素更新和全局信息素更新结合的方式更新路径信息,充分考虑到传感器节点与节点间的传输距离,并且充分考虑传感器节点的剩余能量。最后通过仿真实验,得到了基本蚁群算法和改进后的蚁群算法在传感器节点剩余能量和传输数据包时网络延迟的不同曲线,验证了改进后的蚁群算法在无线传感器网络路由选择上的高效性。     

基于变异操作的蚁群算法用于连续函数优化

介绍了基本蚁群算法的数学模型,在一种新的连续空间分解方法的基础上,对信息素更新方式进行了改进,采用信息素局部更新和自适应的信息素全局更新相结合的方式,以提高算法的收敛速度。引入了进化算法中的变异操作,对寻优过程中每次迭代的最优解进行变异,增加了种群的多样性,避免算法的早熟,以提高改进后蚁群算法的全局收敛性能。实验结果表明,提出的基于变异操作的蚁群算法在连续函数寻优上有更好的收敛速度和收敛性能。     

双信息素蚁群算法及其在TSP中的应用研究

提出了一种新的蚁群算法,通过在算法中引入双信息素,很好地改进了算法在解决TSP(旅行商)问题时的收敛性和最优解的全局性.一方面通过提高全局信息素对城市路径选择的影响度,很大程度上缩短了算法寻优时间,使算法收敛性得到很大的改善;另一方面通过对接近最优解的一定范围内次优解进行局部更新,避免了算法容易收敛于局部最优解的缺点,极大地改进了最优解的全局特性.在MATLAB中构建了基于蚁群算法的TSP问题模型,仿真结果表明,独立的全局信息素使蚁群很快集中于各个次优解区域搜索,局部更新策略又使蚁群跳出局部级值寻找最优,仿真结果证明算法的改进十分有效.     

基于蚁群算法的车间作业调度问题研究

对基于蚁群算法的车间作业调度问题求解进行了研究,在分析了传统蚁群算法求解车间作业调度问题容易出现早熟、收敛于局部最优解以及搜索速度慢的缺陷,提出了一种改进的混合蚁群算法。该方法在信息素更新规则上利用信息素局部更新策略和全局更新策略来进行信息素的更新,并将领域搜索与蚁群算法相结合,从而求得问题的可行解。最后,基于benchmarks问题进行了实验仿真,实验结果证明该改进混合算法的有效性及可行性。     

基于改进蚁群优化的盲检测算法

文中针对基本蚁群算法在求解过程中容易出现收敛时间过长以及易陷入局部最优解的不足,对基本蚁群算法中的信息素更新方法进行改进,提出了一种新的算法：基于特种蚁群优化算法,并将其用于信号盲检测。文中提出的改进蚁群算法能更好地避免优化算法出现过早停滞现象,优化盲检测性能。对改进算法的仿真实验及复杂度分析结果表明：基于特种蚁群优化盲检测算法在具有与原算法相同复杂度的前提下,提高了算法的盲检测性能,具有可行性和有效性。     

基于改进蚁群优化的盲检测算法

文中针对基本蚁群算法在求解过程中容易出现收敛时间过长以及易陷入局部最优解的不足,对基本蚁群算法中的信息素更新方法进行改进,提出了一种新的算法:基于特种蚁群优化算法,并将其用于信号盲检测。文中提出的改进蚁群算法能更好地避免优化算法出现过早停滞现象,优化盲检测性能。对改进算法的仿真实验及复杂度分析结果表明:基于特种蚁群优化盲检测算法在具有与原算法相同复杂度的前提下,提高了算法的盲检测性能,具有可行性和有效性。     

基于蚁群优化算法的网格任务映射策略

针对网格环境下实现任务最优映射的问题,提出一种基于蚁群优化算法的网格任务映射策略(ACO-GTM)。该算法通过人工蚂蚁在构建图上行走构建初始解,利用最优改进2-选择局部搜索方法对初始解进行局部优化,并采用全局信息素更新与局部信息素更新相结合的信息素更新策略。最后通过实验与其他算法进行比较,表明所提出的映射算法在最优跨度和负载平衡方面具有明显的优越性。     

求解旅行商问题的改进蚁群算法研究

针对蚁群算法收敛速度慢的问题,对蚁群算法信息素更新规则进行研究,提出一个基于迭代思想的信息素更新规则。对信息残留因子进行实验,确定在新的信息素更新规则下信息素挥发系数的最佳合理值。最后针对eil51问题和dantzig42问题两个例子的仿真实验对比基本蚁群算法。实验结果表明,改进的蚁群算法在收敛性和求得最优解方面都明显优于基本蚁群算法和其它人工智能算法。     

改进蚁群算法在基于服务质量的Web服务组合优化中的应用

为了克服基础蚁群算法存在的前期搜索速度较慢、后期极易陷入局部最优解的缺点,提出初始信息素分布策略和局部优化策略;同时还提出了依赖解的质量的信息素更新依据,以增强算法过程中信息素的有效积累。将该改进蚁群算法应用于基于服务质量(QoS)的Web服务组合优化问题中,通过在数据集QWS2.0上的实验对改进蚁群算法的可用性和有效性进行了验证。结果表明改进的蚁群算法与基础蚁群算法、利用解与理想解距离更新信息素的改进蚁群算法以及用支配程度作为解的个体评价的改进遗传算法相比,能够找到更多的非劣解,寻优能力更优,表现出了较稳定的性能。     

基于结点群的高效的动态二分查找器

针对求解NP-hard的车间生产调度存在的问题,提出了一种基于思维进化的蚁群算法。该算法建立在传统蚁群算法上,并结合思维进化思想和局部寻优思想克服了基本蚁群算法易陷入局部最优的缺陷,改进了状态转移规则,限定了信息素的范围,改进了信息素更新策略,并增加了邻域搜索。实验表明,对于典型生产调度问题,基于思维进化的蚁群算法可以求得理论最优解,在最优解、最差解和平均解3个指标上都优于基本蚁群算法,体现出了较好的性能。     

改进的模糊C-均值聚类算法

为了克服模糊C-均值（FCM）聚类算法易陷入局部极小值和对初始值敏感的缺点,提出了一种基于改进量子蚁群的模糊聚类算法。将量子计算原理和蚁群算法相结合来改进FCM算法。初期采用量子遗传算法生成信息素分布,后期利用蚁群算法的全局搜索性、并行计算性等特点避免聚类陷入局部最优解。实验证明该算法保证了种群的多样性,有较好的全局收敛性,克服了模糊C-均值聚类算法的不足,能有效解决未成熟收敛的问题,使聚类问题最终快速、有效地收敛到全局最优解。     

基于RBF的蚁群算法在求解TSP中的应用

针对传统蚁群算法容易出现早熟和停滞现象的缺陷,提出一种改进的蚁群算法。该方法基于径向基函数,先遴选出一部分蚂蚁对其路径上的信息素进行更新,再挑出最差蚂蚁进行更新。将该算法用于求解旅行商问题进行计算机仿真,结果表明,该算法的寻优能力和收敛速度均得到较大提高。     

蚁群算法在求解最短路径问题上的改进策略

蚁群算法是一种新型的模拟进化算法,为求解复杂的组合优化问题提供了一种新的思路,但基本的蚁群算法收敛速度慢,易于停滞,并且很容易收敛于局部解。提出从几种优化策略对算法的选择策略、局部搜索、信息量修改等方面进行改进,使算法不易陷入局部最优解,并且能较快地收敛到全局最优解。实验结果表明,此改进策略是比较合理、有效和准确的。     

改进的蚁群算法在动态路径诱导中的应用研究

针对基本蚁群算法收敛速度慢和易陷入局部最优的缺点,在对信息素和启发信息进行标准化以消除量纲和取值范围影响的基础上,提出带方向的信息素更新和混沌选择策略来改进蚁群算法。将路网节点间的相对位置信息引入信息素更新,以加快搜索速度;使用混沌扰动改进选择策略,以避免出现早熟停滞现象。并将其用于城市交通动态路径诱导的研究中,以重庆市渝中半岛的路网为实例计算以最短行程时间为目标的最优路径,结果表明该算法是有效、可行的,比基本蚁群算法具有更好的全局搜索能力。     

基于改进蚁群算法的机器人路径规划研究

在二维静态环境下的机器人路径规划中,采用基本蚁群算法寻优存在搜索时间较长、效率较低、容易陷入局部最优等问题。针对这些问题对基本蚁群算法进行改进,改进的蚁群算法使用不同的期望值机制,采用挥发系数自适应方式更新信息激素,并加入拐点参数作为路径的评价标准之一。对这两种算法进行仿真分析,可得改进后的蚁群算法比基本蚁群算法搜索能力更强,算法效率更高,所寻路径更短。结果表明,该改进算法提高了算法效率,抑制了算法陷入局部最优并实现了机器人最优路径搜索,使机器人可以快速地避开障碍物安全到达目标点。     

自适应动态双种群蚁群算法

基本蚁群算法容易陷于局部最优解是其较为突出的缺点。针对这一问题,文章提出使用双种群蚁群同时进行搜索。在迭代过程中,若判断出算法陷入可能局部最优时,则交换不同种群对应路径上的信息素,并且同时双向动态自适应调整信息素挥发系数的改进策略。通过信息素的震荡变化和挥发系数的自适应调整,扩大搜索空间,提高算法搜索的全局性。通过实验仿真,证明了此算法改进是可行和有效的。     

基于动态自适应蚁群算法的云计算任务调度

针对蚁群算法求解云计算任务调度问题存在收敛速度慢和容易陷入局部最优解的缺陷,提出一种动态自适应蚁群算法的云计算任务调度策略。算法在选择资源节点中引入混沌扰乱,依据节点信息素浓度自适应调整信息素挥发因子,由解的优劣性动态更新信息素。当任务数量超过150时,动态自适应蚁群算法与蚁群算法结果相比较,时间效率最大提高319%,资源负载率为0.51。仿真结果表明,所提算法提高了解的收敛速度和全局搜索能力。     

基于改进蚁群算法的垂直旋转式贴片机贴装顺序优化

以垂直旋转式贴片机为研究对象,在供料器位置确定的情况下,研究其贴装顺序优化问题。在贴片机贴装数学模型的基础上提出改进蚁群算法,将贴装过程分成拾取 贴放循环和各循环之间连接2个子问题。改进蚁群算法在搜索最优解过程中引入精英蚂蚁,并采用全局和局部相组合的信息素更新策略。实验结果表明,改进算法在求解贴片机最优路径时具有较好的求解精度、全局搜索能力以及较快的收敛速度,相比基本蚁群算法,其求得的最优路径使得贴装效率提高了11%左右。