基于信息素扩散的蚁群算法 被引量：75

1

作者 黄国锐 曹先彬 王煦法 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期865-868,共4页

蚁群算法是一种新型的搜索算法 ,其模拟的是蚁群依赖信息素进行通信而表现出的社会性行为 .在基本蚁群算法中 ,蚂蚁之间协作不足 ,存在滞后的缺陷 .本文在分析这一算法的基础上 ,提出了一种新的更加忠实了真实蚁群信息系统的蚁群算法 .... 蚁群算法是一种新型的搜索算法 ,其模拟的是蚁群依赖信息素进行通信而表现出的社会性行为 .在基本蚁群算法中 ,蚂蚁之间协作不足 ,存在滞后的缺陷 .本文在分析这一算法的基础上 ,提出了一种新的更加忠实了真实蚁群信息系统的蚁群算法 .该算法通过建立信息素扩散模型 ,使相距较近的蚂蚁之间能更好地进行协作 .TSP问题的仿真结果表明了该算法的有效性 . 展开更多

关键词 蚁群算法 蚁群系统 信息素 扩散机制

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基于改进蚁群算法的移动机器人路径规划研究 被引量：12

2

作者 刘学芳 曾国辉 +1 位作者 黄勃 鲁敦科 《电子科技》 2019年第9期5-9,25,共6页

为解决传统蚁群算法收敛速度慢、极易陷入局部最优解的问题,文中提出了一种改进蚁群算法,并将其应用于移动机器人路径规划问题。蚁群算法的路径规划采用栅格法建立环境模型,并对障碍物进行扩大处理,从而有效降低了移动机器人在运动过程... 为解决传统蚁群算法收敛速度慢、极易陷入局部最优解的问题,文中提出了一种改进蚁群算法,并将其应用于移动机器人路径规划问题。蚁群算法的路径规划采用栅格法建立环境模型,并对障碍物进行扩大处理,从而有效降低了移动机器人在运动过程中与障碍物相碰撞的可能性;构造启发函数以降低蚁群搜索路径的长度;引入信息素扩散算法,并提高算法在初期的全局搜索能力,从而加快了算法的后期收敛速度。仿真结果表明,所提出的算法在收敛速度上比传统蚁群算法提高近一倍,可以规划出最优路径。 展开更多

关键词 栅格地图 蚁群算法 信息素扩散 启发函数 路径规划 移动机器人

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基于互信息扩散蚁群算法的短波频率优化指配 被引量：6

3

作者 李新超 贺前华 +1 位作者 李艳雄 朱铮宇 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期6-11,共6页

为提高求解不对等短波网络频率指配问题的速度和效果,基于邻近短波通信频率区域覆盖近似的特点,采用互信息系数描述其近似程度,提出了互信息扩散蚁群算法.蚁群根据当前用频方案的覆盖效果对方案中台站频率组合释放信息素的同时,依据邻... 为提高求解不对等短波网络频率指配问题的速度和效果,基于邻近短波通信频率区域覆盖近似的特点,采用互信息系数描述其近似程度,提出了互信息扩散蚁群算法.蚁群根据当前用频方案的覆盖效果对方案中台站频率组合释放信息素的同时,依据邻近频率的覆盖近似程度即互信息系数对未被选择的台站频率组合进行信息素扩散释放,其效果相当于增加蚂蚁数目以增大对最优解的搜索概率,从而用较短的时间获得更好的解.仿真实验表明:改进算法比常规ACS算法及GA算法在求解问题的效果和速度方面都有较大提高. 展开更多

关键词 短波通信 频率指配 互信息 蚁群算法 信息素扩散

原文传递

舰船管路布置PG-MACO优化方法

4

作者 林焰 金庭宇 杨宇超 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1027-1035,共9页

针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发... 针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发效果并加速算法收敛的信息素扩散机制,面向混合管路布置工况设计多蚁群协同进化机制.基于二次开发技术实现本方法在第三方设计软件上的应用,采用核级一回路管道布置工程案例进行验证.结果表明信息素高斯扩散多蚁群优化(PG-MACO)算法的性能和布置效果优于传统蚁群算法,寻路效率提升58.38%,收敛代数缩短43.24%,布置结果中管路长度缩短33.88%,管路折弯次数减少41.67%,验证了本方法的有效性和工程实用性. 展开更多

关键词 舰船管路 布局优化 蚁群优化算法 信息素扩散

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改进蚁群算法在QoS路由中的应用与研究 被引量：4

5

作者 刘永娟 《通信技术》 2008年第9期128-129,133,共3页

在分析传统蚁群算法缺陷及其在QoS路由中的应用的基础上,提出了一种与真实蚁群系统更加相符的基于双向寻路和信息素扩散的蚁群算法,采用来自源节点和目的节点两个方向的蚂蚁探路的同时进行信息扩散。仿真结果表明,该改进蚁群算法在网络... 在分析传统蚁群算法缺陷及其在QoS路由中的应用的基础上,提出了一种与真实蚁群系统更加相符的基于双向寻路和信息素扩散的蚁群算法,采用来自源节点和目的节点两个方向的蚂蚁探路的同时进行信息扩散。仿真结果表明,该改进蚁群算法在网络规模较大的条件下仍能快速找到满足QoS路由性能指标的路由,节省了QoS路由搜索时间,提高了网络服务能力。 展开更多

关键词 蚁群算法 QOS路由 信息素扩散 双向寻路

原文传递

基于蚁群算法的农业节水灌溉路径优化部署 被引量：3

6

作者 邓蕾蕾 于合龙 +1 位作者 于亚洲 张献 《吉林农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期221-224,229,共5页

为实现节水灌溉田间地块路径管线部署的管理和控制,采用信息素优化的改进蚁群算法进行设计研究。在现有蚁群算法组合优化的现实缺陷基础上,以田间地块坐标作为数据源,采用改进的蚁群算法对田间地块布线路径进行设计,从而提高蚁群算法在... 为实现节水灌溉田间地块路径管线部署的管理和控制,采用信息素优化的改进蚁群算法进行设计研究。在现有蚁群算法组合优化的现实缺陷基础上,以田间地块坐标作为数据源,采用改进的蚁群算法对田间地块布线路径进行设计,从而提高蚁群算法在迭代过程中更新最优解的能力,最终在相同的迭代次数内找到路径更短、代价更小的规则,解决农业节水灌溉管线路径部署优化问题,并在VC++程序中验证路径优化的实际问题。测试结果表明:在相同的气候条件下,路径优化部署设计结果可以为节水灌溉的管道布局管理提供参考依据和数据支持。 展开更多

关键词 信息素 信息素扩散 蚁群算法 节水灌溉

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多源扩散蚁群遗传算法 被引量：3

7

作者 周伟 李智勇 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第19期5006-5008,5036,共4页

传统的遗传算法在处理多模态函数优化问题时,容易出现早熟收敛,并且局部搜索能力不强。根据蚁群信息素扩散和小生境思想,提出了一种多源扩散蚁群遗传算法。该算法采用了多源选取和保留机制,在每一代种群的个体中选出多个源中心点,并把... 传统的遗传算法在处理多模态函数优化问题时,容易出现早熟收敛,并且局部搜索能力不强。根据蚁群信息素扩散和小生境思想,提出了一种多源扩散蚁群遗传算法。该算法采用了多源选取和保留机制,在每一代种群的个体中选出多个源中心点,并把这些点保留至下一代种群;同时每个源中心点都产生和扩散信息素以指导个体寻优。与简单遗传算法,模拟退火遗传算法和小生境遗传算法进行对比实验,数据表明该算法能搜索到更好的全局最优解,收敛速度更快。 展开更多

关键词 遗传算法 多模态问题 多源 信息素扩散 蚁群算法

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用于求解TSP的信息素扩散蚁群算法 被引量：1

8

作者 李亚韫 杜永贵 《机械工程与自动化》 2008年第3期39-41,共3页

首先分析信息素挥发因子对蚁群算法的影响,继而引入信息素扩散模型,使得信息素不光影响本路径上的蚂蚁,同时也能影响其它路径上的蚂蚁。这大大增强了蚂蚁间的合作性,加快了蚁群算法的收敛速度,提高了全局搜索能力。

关键词 蚁群算法 信息素扩散 收敛速度 全局搜索能力

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一种改进的自适应进化粒子群优化算法 被引量：3

9

作者 范会联 陶维安 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第5期11-14,17,共5页

针对粒子群优化算法容易陷入局部极值点以及进化后期收敛慢和优化精度较差等缺点,提出一种改进的自适应进化算法.该算法引入信息扩散函数,根据不同粒子的位置及对应适应值与当前群体最佳位置和最佳适应值的关系,控制粒子变尺度向群体当... 针对粒子群优化算法容易陷入局部极值点以及进化后期收敛慢和优化精度较差等缺点,提出一种改进的自适应进化算法.该算法引入信息扩散函数,根据不同粒子的位置及对应适应值与当前群体最佳位置和最佳适应值的关系,控制粒子变尺度向群体当前最佳位置移动;基于多样性反馈机制动态调节惯性权值和控制粒子群的微变异.通过复杂基准函数的仿真优化结果表明,改进算法具有抑制早熟、收敛速度快、求解精度高的特点. 展开更多

关键词 粒子群优化 信息扩散 多样性反馈 变异 早熟收敛

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基于信息素扩散的优化蚁群算法的研究 被引量：1

10

作者 王兰春 《计算机光盘软件与应用》 2010年第14期12-13,共2页

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... 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。 展开更多

关键词 蚁群算法 信息素扩散 蚂蚁泛滥技术 信息素

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基于信息素扩散机制的双种群蚁群优化算法 被引量：2

11

作者 朱凯燕 成諝虓 《微计算机应用》 2010年第7期22-26,共5页

针对基本双种群蚁群算法在进化中容易出现早熟、停滞的现象,对算法进行了改进。在双种群蚁群分别独立进化、定期进行信息交换的基础上,提出一种新的蚁群优化算法,通过建立信息素扩散模型,并在每种蚁群的局部信息素更新上采用扩散模型,... 针对基本双种群蚁群算法在进化中容易出现早熟、停滞的现象,对算法进行了改进。在双种群蚁群分别独立进化、定期进行信息交换的基础上,提出一种新的蚁群优化算法,通过建立信息素扩散模型,并在每种蚁群的局部信息素更新上采用扩散模型,使蚂蚁更好的发挥了协作能力。以旅行商(Travel Salesman Problem,TSP)问题为例的仿真实验表明,该算法比基本双种群蚁群算法具有更好的收敛速度和寻优能力。 展开更多

关键词 双种群 蚁群算法 信息素扩散 旅行商问题

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基于信息扩散机制的双子群粒子群优化算法 被引量：1

12

作者 范会联 仲元昌 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2125-2129,共5页

针对粒子群算法在多峰、高维函数的全局优化中易陷入局部极值的问题,在分析算法早熟收敛原因的基础上,提出一种基于信息扩散和多样性反馈机制的双子群粒子群优化算法。算法将粒子群划分为两组搜索方向相反的主、辅子群协同进化,通过引... 针对粒子群算法在多峰、高维函数的全局优化中易陷入局部极值的问题,在分析算法早熟收敛原因的基础上,提出一种基于信息扩散和多样性反馈机制的双子群粒子群优化算法。算法将粒子群划分为两组搜索方向相反的主、辅子群协同进化,通过引入信息扩散函数,根据不同粒子的位置及相应适应值与当前群体最佳位置和最佳适应值的关系,控制粒子变尺度向群体当前最佳位置移动,并基于多样性反馈机制动态调节惯性权重和分配主、辅子群的粒子数量。对基准函数的仿真优化结果表明,改进算法与其他PSO改进算法相比,具有抑制早熟、收敛速度快、求解精度高的特点。 展开更多

关键词 粒子群优化 信息扩散 启发式方法 多样性反馈

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移动机器人全局路径规划的增强蚁群优化算法

13

作者 高敏 周之平 黎明 《南昌航空大学学报（自然科学版）》 CAS 2011年第4期48-53,共6页

针对复杂环境下移动机器人全局路径规划问题,提出了一种增强蚁群优化算法。该算法通过改进信息素初始化和状态转移概率,避免了路径死锁;将视野区域内的确定性搜索与随机性搜索相结合,改善了迂回曲折现象;引入局部信息素扩散机制,提高了... 针对复杂环境下移动机器人全局路径规划问题,提出了一种增强蚁群优化算法。该算法通过改进信息素初始化和状态转移概率,避免了路径死锁;将视野区域内的确定性搜索与随机性搜索相结合,改善了迂回曲折现象;引入局部信息素扩散机制,提高了算法的全局优化能力。仿真结果表明:当环境中障碍物分布密集或存在大量的凹形区域时,新算法能有效地规划出较为理想的安全路径,规划时间可满足实际应用要求。 展开更多

关键词 移动机器人 路径规划 蚁群算法 信息素扩散 死锁 迂回

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一种带QoS保障的PH-AODV路由协议

14

作者 陈启亮 陈兵 袁家斌 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2012年第S2期363-368,共6页

随着网络的发展和用户需求的不断提高,在无线Mesh网络中传送不同类型业务的需求与日俱增。它不仅要求能够通信,同时要求网络能够在延时、抖动、丢包率等方面提供保障。结合蚁群算法与无线Mesh网络的特点,本文将改进的基于信息素扩散的... 随着网络的发展和用户需求的不断提高,在无线Mesh网络中传送不同类型业务的需求与日俱增。它不仅要求能够通信,同时要求网络能够在延时、抖动、丢包率等方面提供保障。结合蚁群算法与无线Mesh网络的特点,本文将改进的基于信息素扩散的蚁群算法应用于AODV协议中,提出了一种带QoS保障的无线Mesh路由协议PH-AODV。协议将QoS指标作为信息素一部分参与信息素更新,QoS指标能对路由选择产生直接影响,从而使得路由带QoS保障。在信息素更新的过程中,综合考虑可供选择节点的拥塞情况,在路由满足其他QoS需求的同时,平衡了全网的负载。仿真结果表明,与AODV和AOMDV相比,PH-AODV有效地提高了数据包发送率、端到端延迟、吞吐量等方面的性能。 展开更多

关键词 无线MESH网络 服务质量 蚁群算法 信息素扩散

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融合猫群算法的动态分组蚁群算法 被引量：18

15

作者 张德惠 游晓明 刘升 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第5期880-891,共12页

针对传统蚁群算法在旅行商问题(TSP)中容易陷入局部最优且收敛速度慢等问题,提出了一种融合猫群算法的动态分组蚁群算法。首先,在种群初始化时,人工地使蚂蚁均匀分布在不同的城市。其次,借鉴猫群算法中的分工思想,在蚁群系统中引入动态... 针对传统蚁群算法在旅行商问题(TSP)中容易陷入局部最优且收敛速度慢等问题,提出了一种融合猫群算法的动态分组蚁群算法。首先,在种群初始化时,人工地使蚂蚁均匀分布在不同的城市。其次,借鉴猫群算法中的分工思想,在蚁群系统中引入动态分组机制,将蚂蚁分为搜索蚂蚁和跟踪蚂蚁两类:搜索蚂蚁通过路径构建规则的改善使算法在前期多样性增加;跟踪蚂蚁利用信息素扩散机制对局部信息素进行自适应更新,突出较优子路径的作用,避免算法陷入局部最优。最后,通过信息素全局更新机制加快收敛速度。通过Matlab对TSPLIB中的多组案例进行仿真实验,结果表明改进后的算法平衡了多样性和收敛速度,有效提高了解的质量。 展开更多

关键词 蚁群算法(ACO) 猫群算法(CSO) 旅行商问题(TSP) 动态分组 自适应信息素扩散

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多态蚁群-细菌觅食算法实现部分遮蔽下光伏系统最大功率跟踪 被引量：9

16

作者 李云凤 雷勇 +1 位作者 杜佳耘 刘晖 《现代电力》 北大核心 2022年第1期1-8,共8页

针对传统最大功率跟踪技术容易陷入局部最大功率点的问题,提出多态蚁群-细菌觅食算法(polymorphic ant colony-bacterial foraging algorithm,PACO-BFOA)来实现部分遮蔽条件下光伏系统的最大功率输出。该算法在传统蚁群算法的基础上引... 针对传统最大功率跟踪技术容易陷入局部最大功率点的问题,提出多态蚁群-细菌觅食算法(polymorphic ant colony-bacterial foraging algorithm,PACO-BFOA)来实现部分遮蔽条件下光伏系统的最大功率输出。该算法在传统蚁群算法的基础上引入信息素扩散机制、多态蚁群的概念和细菌的趋化行为,使算法的全局开发和局部探索能力得到了增强。并在太阳辐照恒定、突变和缓慢变化3种环境下进行算法仿真对比验证,结果证明所提出的算法在部分遮蔽及变化光照下均能快速、稳定地在线寻得全局最大功率点。 展开更多

关键词 光伏发电 部分遮蔽条件 最大功率跟踪 信息素扩散机制 多态蚁群-细菌觅食

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昆虫信息素的控制释放剂型的理论研究 被引量：6

17

作者 吴兆学 赵德仁 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第6期84-89,共6页

选择梨小食心虫性诱剂为活性试剂,几种聚合物为基质材料,制成多种控释剂型,从理论上研究了控制释放的数学模型和释放机理,得到了计算释放速率的理论解,并从实验上验证了理论解,求得了一些剂型的扩散系数,从理论和实验结果的讨论中得到... 选择梨小食心虫性诱剂为活性试剂,几种聚合物为基质材料,制成多种控释剂型,从理论上研究了控制释放的数学模型和释放机理,得到了计算释放速率的理论解,并从实验上验证了理论解,求得了一些剂型的扩散系数,从理论和实验结果的讨论中得到了一些对控制释放剂型的设计和应用具有一定指导意义的结论。 展开更多

关键词 昆虫 信息素 控制释放剂 扩散系数

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蜂巢栅格下机器人导航路径的动态分组蚁群规划 被引量：4

18

作者 李海 杨小柳 徐凌桦 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期279-283,287,共6页

为了减少机器人导航路径的长度和算法运行时间,同时提高算法规划稳定性,提出了蜂巢栅格环境下的动态分组蚁群算法规划方法。分析了方形栅格四叉树和八叉树工作模式的弊端,提出了改进蜂巢栅格的环境建模方法,蜂巢栅格避障时的有效路径比... 为了减少机器人导航路径的长度和算法运行时间,同时提高算法规划稳定性,提出了蜂巢栅格环境下的动态分组蚁群算法规划方法。分析了方形栅格四叉树和八叉树工作模式的弊端,提出了改进蜂巢栅格的环境建模方法,蜂巢栅格避障时的有效路径比、安全性、转弯角大小、对圆形障碍物覆盖的有效面积比等多个角度均优于传统栅格。参考猫群算法的分群思想将蚁群分为跟踪蚁和搜索蚁,提出了动态分组蚁群策略和信息素的自适应扩散策略,从而给出了动态分组蚁群算法的执行步骤。经过算法的多样性和规划性能仿真分析,动态分组蚁群算法的路径多样性在迭代过程中保持较高水平,在相同环境下动态分组蚁群算法规划的最优路径长度比ACS蚁群算法减少了9.99%,搜索到最优路径时的迭代次数远远小于ACS蚁群算法,且从最优路径长度和迭代次数标准差看,动态分组蚁群算法稳定性好于ACS蚁群算法。 展开更多

关键词 移动机器人 导航路径规划 改进蜂巢栅格 动态分组蚁群算法 信息素自适应扩散

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基于优化的蚁群算法在碰撞检测中的应用研究 被引量：2

19

作者 陈莉芝 《电脑知识与技术》 2012年第10期6758-6760,共3页

传统的蚁群算法具有搜索时间长的缺点,在实际应用中受到限制。故该文提出了基于信息素扩散模型的蚁群算法,简化了信息素扩散,并改进了基本蚁群算法的信息素更新方式。最后将该改进算法应用在碰撞检测当中,通过手术中手术器械与人体的碰... 传统的蚁群算法具有搜索时间长的缺点,在实际应用中受到限制。故该文提出了基于信息素扩散模型的蚁群算法,简化了信息素扩散,并改进了基本蚁群算法的信息素更新方式。最后将该改进算法应用在碰撞检测当中,通过手术中手术器械与人体的碰撞反映的仿真验算,验证了基于信息素扩散模型的蚁群算法在碰撞检测中能提高碰撞的效率和精确度,为实际的应用提供理论依据与指导。 展开更多

关键词 蚁群算法 信息素扩散模型 信息素更新

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人工势场引导信息素扩散的机器人导航规划 被引量：1

20

作者 刘克 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第6期268-272,共5页

为了保证机器人自动导航过程中沿着最优路径前进,提出了基于势场引导信息素扩散的导航规划方法。建立了工作环境的栅格模型;在分析传统蚁群算法缺陷基础上,提出使用人工势场引导信息素扩散,制定了栅格环境下信息素扩散方向查询表,建立... 为了保证机器人自动导航过程中沿着最优路径前进,提出了基于势场引导信息素扩散的导航规划方法。建立了工作环境的栅格模型;在分析传统蚁群算法缺陷基础上,提出使用人工势场引导信息素扩散,制定了栅格环境下信息素扩散方向查询表,建立了信息素扩散量的圆锥模型;在人工势场引导下,信息素扩散到隐含最优路径附近区域,将蚂蚁搜索范围限制在一个隐含最优路径的局部区域内,减小了蚁群搜索空间。经仿真验证,与传统蚁群算法相比,人工势场引导算法的信息素能够快速聚集在最优路径上;与另一改进蚁群算法相比,势场引导算法规划出导航路径的迭代次数减少了一半,消耗时间降低了约一个数量级,保证了导航规划的快速性和实时性。 展开更多

关键词 机器人 导航规划 人工势场引导信息素扩散 信息素扩散方向查询表 信息素扩散量圆锥模型

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