二進(jìn)制蟻群算法的研究及其應(yīng)用.pdf

1、蟻群算法是一種最新發(fā)展的模擬昆蟲王國(guó)中螞蟻群體覓食行為的仿生優(yōu)化算法，該算法采用了正反饋并行自催化機(jī)制，具有較強(qiáng)的魯棒性，優(yōu)良的分布式計(jì)算機(jī)制，易于與其他方法結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，在解決許多復(fù)雜優(yōu)化問題方面已經(jīng)展現(xiàn)出其優(yōu)異的性能和巨大的發(fā)展?jié)摿?，近幾年吸引了?guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了多方面的研究工作。 本文中，首先闡述了幾種真實(shí)蟻群的覓食行為，介紹了蟻群算法的思想起源，隨后，以組合優(yōu)化問題（TSP）問題入手，對(duì)傳統(tǒng)蟻群算法進(jìn)行了概括的介紹，

2、并對(duì)現(xiàn)有的改進(jìn)算法進(jìn)行了敘述，針對(duì)目前蟻群算法中所存在的問題，結(jié)合遺傳算法的編碼方式對(duì)傳統(tǒng)蟻群算法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，引入了隨機(jī)二元鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)，提出了二進(jìn)制蟻群算法，給出了二進(jìn)制蟻群算法的算法模型，并對(duì)其收斂性進(jìn)行了論證。隨后又對(duì)新的改進(jìn)算法在幾個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行了應(yīng)用。 首先是在函數(shù)優(yōu)化中，加入了并行化策略，對(duì)幾個(gè)典型的多峰函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，算法性能較好。 隨后，又在數(shù)據(jù)挖掘中進(jìn)行了新算法的應(yīng)用，首先對(duì)傳統(tǒng)的Ant-M

3、iner進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，隨后，針對(duì)傳統(tǒng)的Ant-Miner的缺陷，將二進(jìn)制蟻群算法引入到Ant-Miner中，并且加入新的算子－變異算子同災(zāi)變算子，同時(shí)也引入了新的有效值的計(jì)算公式。對(duì)兩個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，算法性能較之Ant-Miner有所提高。 接著，又在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中加入了二進(jìn)制蟻群算法，提出了一個(gè)新的二層模型，對(duì)傳統(tǒng)的BP算法進(jìn)行了改進(jìn)，并且引入了擁堵策略。對(duì)兩個(gè)函數(shù)進(jìn)行了逼近，實(shí)驗(yàn)證明，同傳統(tǒng)的BP算法相比，